[發明專利]同位素分辨的離子速度成像儀及其控制方法

有效

• 申請號: 201810199443.6
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108565202B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 劉玉柱;章炎麟;常運華;顏逸輝;尹文怡;祝若松;錢曉陸;張啟航;周馮斌
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01J49/40
• 分類號: H01J49/40;H01J49/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種同位素分辨的離子速度成像儀，其特征在于：包含殼體以及設置在殼體內的第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板、第五帶電極板、第一飛行屏蔽管、偏轉極板、第二飛行屏蔽管、探測器、氣體導管、氣體進樣脈沖閥門和激光束，第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板和第五帶電極板沿著水平方向依次設置并且均為中間帶圓孔的帶電極板，氣體導管穿過殼體一端端部固定在殼體內，氣體進樣脈沖閥門設置在氣體導管一端端部，激光束設置在第一帶電極板和第二帶電極板之間并且與氣體導管位置對應，第一飛行屏蔽管和第二飛行屏蔽管沿水平方向設置，偏轉極板設置在第一飛行屏蔽管和第二飛行屏蔽管之間，第一飛行屏蔽管和第二飛行屏蔽管與偏轉極板靠近的一端分別設置有柵網，探測器設置在殼體另一端端部；

所述殼體長度為1417mm，第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板和第五帶電極板均為開圓孔的圓形極板，第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板和第五帶電極板的厚度為2mm，外徑均為140mm，第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板和第五帶電極板的內徑分別為10mm、20mm、30mm、40mm和25mm，第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板和第五帶電極板的間距為38mm，第一帶電極板與殼體端部間距為100mm；

所述偏轉極板由四塊極板構成，上極板和下極板上下設置，左極板和右極板左右設置，四塊極板成均為弧形極板并且四塊極板構成圓管狀，其構成的圓管內徑為82mm，外徑為88mm，厚度為3mm。

2.按照權利要求1所述的同位素分辨的離子速度成像儀，其特征在于：所述第一飛行屏蔽管和第二飛行屏蔽管為μ金屬圓形管，內徑為82mm，外徑為88mm，厚度為3mm。

3.按照權利要求1所述的同位素分辨的離子速度成像儀，其特征在于：所述第一帶電極板、第二帶電極板、第三帶電極板、第四帶電極板和第五帶電極板的電壓分別為3000V、2080V、200V、100V、0V。

4.按照權利要求1所述的同位素分辨的離子速度成像儀，其特征在于：所述上極板電壓400V，下極板電壓-400V，左右極板接地，第一飛行屏蔽管和第二飛行屏蔽管也接地。

5.一種權利要求1-4任一項所述的同位素分辨的離子速度成像儀的控制方法，其特征在于：

定義質量較大的同位素為A，質量較小的同位素為B；

實驗中需要探測A離子的速度影像，則排除B的影響，B的質量小于A，B將先于A飛到柵網，在B剛飛出第一飛行屏蔽管的柵網后，偏轉極板形成一脈沖式偏轉場，使離子B發生偏轉而不被探測到，當A離子飛出第一飛行屏蔽管的柵網前，偏轉極板的脈沖式偏轉場撤離，A離子按照原有路徑進行成像；

實驗中需要探測B離子的速度影像，則排除A的影響，A的質量大于B，B將先于A飛到柵網，B飛入第二飛行屏蔽管的柵網后并且在A還沒有飛入第二飛行屏蔽管的柵網前，偏轉極板形成一脈沖式偏轉場，使離子A發生偏轉而不被探測到，B離子按照原有路徑進行成像。