[發明專利]一種同時測量帶電粒子的能量和角度的方法及磁譜儀

有效

• 申請號: 202010475193.1
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111596342B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王昆侖;鄒杰;張思群
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36;G01T1/29
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

1.一種同時測量帶電粒子能量和角度的方法，其特征在于，包括：

在磁譜儀上設置多個圓弧形溝槽，所述圓弧形溝槽的中軸線相互平行且設置在同一平面內，或者所述圓弧形溝槽的中軸線相互平行且設置在一個曲率大于相鄰中軸線間距的光滑曲面內；

所述磁譜儀上還設置有輻射通道，所述輻射通道內設置有次生帶電粒子產生裝置，所述次生帶電粒子產生裝置與所述多個圓弧形溝槽的入口之間的距離大于預設距離；

所述次生帶電粒子產生裝置，在輻射源通過輻射通道電離輻射下，生成次生帶電粒子；

所述次生帶電粒子具有對應的粒子角度和粒子速度，所述次生帶電粒子在永磁體作用下，通過所述多個圓弧形溝槽的入口進入所述多個圓弧形溝槽，并基于所述粒子角度和所述粒子速度選擇對應目標圓弧形溝槽通過，運動至所述圓弧形溝槽的出口處設置的帶電粒子成像介質上，將通過所述目標圓弧形溝槽的次生帶電粒子作為目標帶電粒子；

所述帶電粒子成像介質記錄所述目標帶電粒子的強度分布信息，并將所述強度分布信息發送給對應的計算機設備；

所述計算機設備基于強度分布信息計算公式對所述強度分布信息進行計算，獲取所述目標帶電粒子的角度和能量；

其中，多個所述圓弧形溝槽中還設置有狹縫；

所述次生帶電粒子在永磁體作用下，基于所述粒子角度和所述粒子速度選擇對應目標圓弧形溝槽通過，并運動至所述帶電粒子成像介質，包括：

所述次生帶電粒子在永磁體作用下，基于所述粒子角度和所述粒子速度選擇對應目標圓弧形溝槽中的狹縫通過，并運動至所述帶電粒子成像介質；

所述狹縫包括多個水平狹縫和一個垂直于水平面的垂直狹縫；所述水平狹縫設置在水平狹縫部件上，所述垂直狹縫設置在垂直狹縫部件上；

強度分布信息計算公式具體為其中,ρ(h,i)為強度分布信息，h為圓弧形溝槽的深度，i為圓弧形溝槽的編號，a為垂直狹縫的大小,b為平行狹縫的大小，r_i為圓弧形溝槽的半徑，θ為次生帶電粒子的粒子角度，I(v_⊥,θ)為次生帶電粒子的能量和角度分布函數，v_⊥為次生帶電粒子的粒子速度垂直于溝槽出口所在平面的分量，m為次生帶電粒子的質量，q為次生帶電粒子的電荷量，B為永磁體產生的磁場的大小。

2.根據權利要求1所述的一種同時測量帶電粒子能量和角度的方法，其特征在于，所述輻射源設置在所述輻射通道所在中軸線上，所述永磁體設置在永磁體通道中。