[實用新型]一種離子輸運(yùn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420114564.3
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN203788543U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚勇;朱昆;顏學(xué)慶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: H05H15/00
• 分類號: H05H15/00
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;馮麗欣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種離子輸運(yùn)裝置，尤其涉及一種激光加速器中離子的輸運(yùn)裝置。

背景技術(shù)

世界上許多研究所正在進(jìn)行激光加速器應(yīng)用方面的研究，但是，研究仍然處于探索階段。這是因為激光加速器產(chǎn)生的離子束具有：短脈沖、高流強(qiáng)、大能散等特點，對于離子束的應(yīng)用造成了很大的困擾。激光加速器產(chǎn)生的離子束脈寬僅為幾十皮秒，而且每個脈沖包含10⁸-10¹¹個離子，所以脈沖流強(qiáng)能夠達(dá)到安培量級。而且離子束的初始束斑與激光焦斑尺寸相等，僅為幾個微米，導(dǎo)致空間電荷效應(yīng)非常強(qiáng)烈，離子束在傳輸時的包絡(luò)很大，傳輸效率低下。盡管剛產(chǎn)生的離子束內(nèi)會有大量的伴隨電子來中和空間電荷效應(yīng)，但是，在輸運(yùn)的過程中，這些伴隨電子將會被傳輸元件的磁場偏轉(zhuǎn)出離子束。同時，離子束的能散很大，而且包含多種離子，因此，在傳輸過程中的像差現(xiàn)象很嚴(yán)重。所以，最初的收集段是非常困難和關(guān)鍵的部分。人們嘗試了多種傳輸元件來輸運(yùn)離子，包括永磁四極磁鐵透鏡、線圈磁鐵、激光觸發(fā)的微透鏡等等。現(xiàn)有傳輸元件對離子的輸運(yùn)不能達(dá)到應(yīng)用的要求。為了達(dá)到應(yīng)用的要求，對離子的輸運(yùn)過程進(jìn)行改進(jìn)的需求日益變得緊迫。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種離子輸運(yùn)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的離子輸運(yùn)不能達(dá)到應(yīng)用要求的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種離子輸運(yùn)裝置，其特征在于，包括連接套筒、收集狹縫板、收集透鏡組、矯正磁鐵、分子泵和輔助收集透鏡組，所述收集狹縫板上設(shè)置有收集狹縫，所述收集透鏡組、矯正磁鐵、分子泵和輔助收集透鏡組按照離子束傳輸?shù)姆较蛞来卧O(shè)置在所述收集狹縫板的后側(cè)，所述連接套筒套裝在所述收集狹縫板和收集透鏡組上。

優(yōu)選地，所述連接套筒為前端設(shè)有通孔、后端開口的帶底筒狀結(jié)構(gòu)，在所述連接套筒前端面中心位置設(shè)有所述通孔。

優(yōu)選地，還包括上游真空管，所述收集透鏡組套裝在所述上游真空管的徑向外側(cè)。

優(yōu)選地，所述上游真空管與所述連接套筒一體形成；或者，

所述上游真空管與所述連接套筒分體形成，所述上游真空管的前端設(shè)置在所述通孔中。

優(yōu)選地，在所述連接套筒上位于所述連接套筒軸向前端和后端之間的位置設(shè)置激光靶室連接部。

優(yōu)選地，所述連接套筒的筒身部分套裝在所述收集透鏡組的徑向外側(cè)。

優(yōu)選地，在所述連接套筒內(nèi)壁上與所述收集透鏡組對應(yīng)的位置設(shè)置有透鏡固定裝置；優(yōu)選的，所述透鏡固定裝置與所述連接套筒一體形成或者分體形成。

優(yōu)選地，所述透鏡固定裝置從所述連接套筒的內(nèi)壁沿徑向向連接套筒的內(nèi)部延伸，其徑向最內(nèi)端卡接在所述收集透鏡組的外壁上。

優(yōu)選地，所述透鏡固定裝置為板、桿、圓環(huán)或框架結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，在所述連接套筒筒壁上靠近內(nèi)壁的位置設(shè)置T形槽，在所述透鏡固定裝置與所述連接套筒連接的位置設(shè)置與所述T形槽對應(yīng)的T形突起。

優(yōu)選地，在所述輔助收集透鏡組的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置有下游真空管。

優(yōu)選地，所述收集狹縫板與所述上游真空管分體形成，所述收集狹縫板設(shè)置在所述上游真空管靠近激光靶的一端；或者，

所述收集狹縫板與所述上游真空管一體形成，所述收集狹縫板位于所述上游真空管的靠近激光靶的一端。

本實用新型提供的離子輸運(yùn)裝置，用于對激光加速器中離子的收集和輸運(yùn)，由于設(shè)置有連接套筒，可以將所述離子輸運(yùn)裝置的一部分插入激光靶室內(nèi)部，能夠進(jìn)一步縮小離子輸運(yùn)裝置和激光靶之間的距離，使得整個離子輸運(yùn)裝置對離子束的控制更加靈活和高效，在將離子束輸運(yùn)至應(yīng)用平臺的同時，能夠滿足不同的應(yīng)用需求。

附圖說明

通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：

圖1為本實用新型的離子輸運(yùn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為本實用新型透鏡固定裝置實施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的K部放大圖；

圖5為本實用新型收集狹縫板的板厚、放置位置和收集狹縫孔徑的關(guān)系示意圖；

圖6為本實用新型的一個實施例的離子束傳輸模擬圖；

圖7為本實用新型的另一個實施例的離子束傳輸模擬圖。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實用新型的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。