[發(fā)明專(zhuān)利]一種夾層式離子束能譜分析器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010979917.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111948700A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;于利明;李永高;高金明;劉亮;石中兵;盧杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01T1/36
• 分類(lèi)號(hào): G01T1/36
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述夾層式離子束能譜分析器包括若干個(gè)絕緣體膜片和金屬膜片，所述絕緣體膜片與金屬膜片的形狀與大小尺寸相同且平行設(shè)置，所述絕緣體膜片與金屬膜片交替緊鄰排布形成夾層式結(jié)構(gòu)，且所述夾層式結(jié)構(gòu)最外兩側(cè)為絕緣體膜片；所述夾層式結(jié)構(gòu)的絕緣體膜片側(cè)設(shè)有入射端；每個(gè)所述金屬膜片均連接有電流探測(cè)器；所述電流探測(cè)器接地；

所述夾層式離子束能譜分析器的入射端射入等離子體損失后的各能量段帶電粒子，所述各能量段帶電粒子依次穿過(guò)所述絕緣體膜片與金屬膜片，在經(jīng)過(guò)第i個(gè)金屬膜片時(shí)，能量小于E_i的帶電粒子將滯留在該金屬膜片中，通過(guò)金屬膜片與地之間組成的電路輸出電流I_i，并輸入其對(duì)應(yīng)的電流探測(cè)器，各個(gè)電流探測(cè)器測(cè)量其對(duì)應(yīng)的電流值，通過(guò)電流與帶電粒子所攜帶的電荷(q)的關(guān)系式I_i∝n_iq即可得到能量段為E_i的離子密度(n_i)，對(duì)計(jì)算出的每一個(gè)能量段的離子密度的排布進(jìn)行擬合，得到高能量粒子的分布函數(shù)f(E)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述夾層式離子束能譜分析器的夾層式結(jié)構(gòu)包括第一絕緣體膜片(4)、第一金屬膜片(1)、第二絕緣體膜片(5)、第二金屬膜片(2)、第三絕緣體膜片(6)、第三金屬膜片(3)、第四絕緣體膜片(13)，第一金屬膜片(1)連接第一電流探測(cè)器(7)，第二金屬膜片(2)連接第二電流探測(cè)器(8)，第三金屬膜片(3)連接第三電流探測(cè)器(9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述夾層式離子束能譜分析器的入射端射入等離子體損失后的各種帶電粒子，所述各種帶電粒子的注入方向應(yīng)與所述金屬膜板垂直。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述絕緣體膜片采用云母絕緣體膜片或者二氧化硅絕緣體膜片或者M(jìn)ylar絕緣體膜片；

所述金屬膜片采用高原子序數(shù)金屬膜片，所述高原子序數(shù)金屬膜片采用金膜片或者鎢膜片或者鋁膜片。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述絕緣體膜片與金屬膜片的形狀均為方體形，且所述高原子序數(shù)金屬膜片采用鋁膜片，所述絕緣體膜片采用Mylar絕緣體膜片；所述絕緣體膜片的厚度為20nm；所述金屬膜片的厚度為50nm，金屬膜片的邊長(zhǎng)為1cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述絕緣體膜片與金屬膜片的形狀均為圓形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾層式離子束能譜分析器，其特征在于，所述帶電粒子包括磁約束聚變等離子體中損失的離子或者其它帶電粒子。