[發(fā)明專(zhuān)利]一種核孔膜工業(yè)生產(chǎn)用的重離子生產(chǎn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010146079.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111292866B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王兵;孫良亭;莫丹;張金泉;王賢武;姚慶高;吳巍;馬藝準(zhǔn);楊龍;吳北民;盧旺;楊建成;胡正國(guó);徐瑚珊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G21K5/04
• 分類(lèi)號(hào): G21K5/04;H05H7/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

1.一種核孔膜工業(yè)生產(chǎn)用的重離子生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括離子源、LEBT束線(1)、粒子加速器(2)、HEBT束線(3)和膜照射終端(4)；

所述離子源用于產(chǎn)生高電荷態(tài)的重離子束流并對(duì)重離子束流進(jìn)行初級(jí)加速；

所述LEBT束線(1)設(shè)置在所述離子源的出口和所述粒子加速器(2)的入口之間，用于對(duì)所述離子源產(chǎn)生的重離子束流進(jìn)行分析，以根據(jù)不同類(lèi)型核孔膜需求選定適合加速的重離子，并對(duì)所選定的重離子束流進(jìn)行預(yù)加速，然后匹配傳輸至所述粒子加速器(2)；所述LEBT束線(1)同時(shí)與若干個(gè)所述離子源連接，且若干個(gè)所述離子源在極短時(shí)間間隔內(nèi)交替運(yùn)行；

所述粒子加速器(2)對(duì)重離子束流再次進(jìn)行主加速，然后注入到所述HEBT束線(3)；所述粒子加速器(2)為超導(dǎo)回旋加速器，用于將重離子束流加速到單核能約為5MeV/u至20MeV/u；

所述HEBT束線(3)將注入的重離子束流劈分成若干股重離子束流后分別傳輸至若干個(gè)膜照射終端(4)，所述膜照射終端(4)將重離子束流引出并對(duì)放置于大氣環(huán)境中的薄膜進(jìn)行照射。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重離子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述LEBT束線(1)包括依次設(shè)置的：

第一螺線管磁透鏡(11)，用于對(duì)引出重離子束流進(jìn)行聚焦或散焦；

雙向校正磁鐵(12)，用于調(diào)整重離子束流至中心位置；

分析二極磁鐵(13)，用于分析重離子種類(lèi)并選定適合加速的重離子；

第一組合四極磁鐵(14)，用于對(duì)選定的重離子束流進(jìn)行聚焦或散焦；

雙向偏轉(zhuǎn)二極磁鐵(15)，用于使重離子束流的方向偏轉(zhuǎn)；

第二組合四極磁鐵(16)和第二螺線管磁透鏡(17)，用于對(duì)重離子束流進(jìn)行聚焦或散焦。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重離子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述HEBT束線(3)包括依次設(shè)置的：

劈束裝置(31)，至少一個(gè)所述劈束裝置(31)沿所述HEBT束線(3)的傳輸方向依次放置，用于將所述粒子加速器(2)引出的一束重離子束流進(jìn)行分割以劈分成若干股重離子束；

偏轉(zhuǎn)二極磁鐵(32)，用于使重離子束流的方向偏轉(zhuǎn)以傳輸至所述膜照射終端(4)；

聚焦四極磁鐵(33)，用于對(duì)引出重離子束流進(jìn)行聚焦或散焦；

水平掃描磁鐵(34)和垂直掃描磁鐵(35)，用于使重離子束流的束斑均勻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重離子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述離子源為超導(dǎo)離子源和/或ECR離子源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重離子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述離子源產(chǎn)生的高電荷態(tài)重離子的平均束流強(qiáng)度為百微安量級(jí)。