[實用新型]散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置

有效

• 申請號: 201520152427.3
• 申請日: 2015-03-17
• 公開（公告）號: CN204596442U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 宋銀;緱潔;張崇宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G21K5/00
• 分類號: G21K5/00;G21K5/08;G21K5/04
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

技術領域

本實用新型涉及到一種散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，主要應用于常溫環境中的低劑量載能離子輻照材料實驗，特別適合于大批量小樣品的輻照試驗。

背景技術

由于重離子具有損傷大的優點，可以快速的在材料當中引入缺陷，并且缺陷可控，目前有一些民用器件的壽命評估也涉及到了缺陷的累積，相比于電流產生的缺陷，運用重離子輻照的方法，可以快速的引入缺陷，并且引入的缺陷數量可控。要想模擬電流產生的缺陷，需要小的輻照劑量，本試驗裝置可以在加速器束線的終端把普通的束流強度散開在一個相對較大的面積上，從而降低束流的劑量率。利用不同散射半徑上束流密度的不同，可以在同一時間輻照不同劑量的樣品，這大大提高了離子束輻照實驗的效率。用步進電機控制旋轉靶盤，在一次實驗中可以對8個扇面分別進行輻照，運用此兩項技術，在一次實驗中幾乎可以覆蓋非常廣泛的劑量范圍。盡管散射后的束流沿半徑方向呈一梯度分布，但是目前的民用器件面積都很小，通常都在1平方毫米見方以內，因此散射束所形成的梯度分布并不影響輻照樣品的均勻度。綜上所述，本試驗裝置的誕生大大提高了輻照實驗的效率，拓寬了離子輻照實驗的應用范圍，有望用于未來民用器件的壽命評估之中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置。以針對目前缺乏適用于民用器件壽命評估的小劑量輻照裝置。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：一種散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，其主要特點在于包括有步進電機支架固連于真空法蘭上，步進電機支架固連有步進電機，步進電機驅動旋轉靶盤，在旋轉靶盤的前方設有扇形擋板，扇形擋板連接在步進電機支架上；束流探測裝置支架位于扇形擋板前，其上設有束流探測裝置。

所述的散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，還包括有在位于旋轉靶盤的前方設有束斑熒光靶檢測裝置，通過真空法蘭、真空波紋管與熒光靶伸縮裝置連接。

所述的散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，所述的束流探測裝置為金硅面壘探測器或硅多條探測器。

所述的散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，所述的扇形擋板為檔板上有1/8的扇面開口的圓盤。

所述的散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，所述的扇形擋板下的旋轉靶盤作為散射束流樣品臺，在扇形擋板的中央設有法拉第筒，法拉第筒的筒壁設有底部，底部為中心主束流的樣品臺，所述的旋轉靶盤上有有同心圓環刻痕及用于樣品固定的螺孔。所述的散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，還包括有在所述的旋轉靶盤的前方55-65cm設有散射靶膜，散射靶膜為重金屬膜Au膜。

所述的散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，所述的旋轉靶盤及步進電機、扇形擋板均在真空腔室內，其真空度為10^-5Pa，真空腔室內設有LED照明燈。

本實用新型的有益效果：

克服了重粒子輻照試驗束流強度大，靶點面積小，效率低下的缺點，可以在同一時間獲得不同輻照劑量的樣品，從而使快重離子輻照實驗可以模擬通電過程中引入的缺陷，更適用于民用器件的壽命評估。采用了旋轉靶盤，把輻照的劑量范圍提高了七倍。利用此兩項技術，可以在短時間內完成覆蓋幾乎更全面劑量范圍的樣品，這在器件的壽命評估方面具有更大的應用價值。本實用新型的優點在于獲得了大面積的散射束，大大提高了輻照實驗的效率。

附圖說明：

圖1散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置的主視示意圖；

圖2為旋轉靶盤主視示意圖；

圖3為管道前方55-65cm的Au膜

圖4是圖1的仰視圖；

圖5為圖4的左視圖；

圖6為圖4的立體示意圖。

圖中：1.束流探測裝置支架；2.束流探測裝置；3.扇形擋板；4.旋轉靶盤；5.步進電機；6.步進電機支架；7.真空波紋管；8.束斑熒光靶檢測裝置；9.真空法蘭；10.熒光靶伸縮裝置。

具體實施方式

以下結合實施例對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。下面對本實用新型的內容進行詳細的說明。

實施例1：一種散射-低劑量-旋轉載能離子輻照裝置，包括有步進電機支架6固連于真空法蘭9上，步進電機支架6固連有步進電機5，步進電機5驅動旋轉靶盤4，在旋轉靶盤4的前方設有扇形擋板3，扇形擋板3連接在步進電機支架6上；束流探測裝置支架1位于扇形擋板3前，其上設有束流探測裝置2。