[發明專利]一種緊湊型多功能靶室裝置

在審

• 申請號: 202211444319.4
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115762845A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 張艷文;郭剛;劉建成;殷倩;孫浩瀚
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21K5/04
• 分類號: G21K5/04
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;文永明

本發明涉及一種緊湊型多功能靶室裝置，包括靶室主體，所述靶室主體上設有用于抽真空的泵口，在靶室主體內沿束流入射方向的最前方設有束斑觀測系統，所述束斑觀測系統后方設置束流監測系統，所述束流監測系統的后方設置小樣品快速換樣系統，所述小樣品快速換樣系統的后方設置束流診斷系統，所述束流診斷系統的后方設置高低溫控制系統。本發明可以用一個靶室準確方便的對離子束流進行診斷，進行樣品輻照，對樣品進行溫度控制等操作，操作簡便，節約了大量制作成本，實現了功能多樣化。

技術領域

本發明屬于輻照靶室設計技術，具體涉及一種輻照、溫度控制和束流診斷集成的緊湊型多功能靶室裝置。

背景技術

基于加速器開展電子元器件或材料輻照是常用的輻照手段，一般針對不同的目的會分別建造專用的輻照靶室裝置。例如中國原子能科學研究院HI-13串列加速器有13條束流管道分布在三個實驗大廳。每條束流管道都要相應的輻照靶室和診斷靶室以及其他特殊應用的靶室，其位于開關磁鐵有20度支線管道的束流線為重離子單粒子效應輻照專用裝置，用于重離子寬束單粒子效應研究，在該束流線末端就建造有兩個靶室，其中一個為束流診斷用靶室，另一個為器件輻照用靶室。國外的一些加速器也是采用相類似的設計，不同的輻照終端由不同的課題研究小組負責單獨運行，并且每條束流線都建有一系列靶室完成不同的功能。

由于傳統輻射效應研究的輻照裝置包括束流診斷靶室、輻照靶室、溫控靶室等多個靶室系統，因此，其所需試驗空間大、成本高，試驗時需要開啟不同的靶室系統，費時費力。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種集束流診斷靶室、輻照靶室、溫控靶室等多個靶室系統為一體的多功能緊湊型靶室裝置。

本發明的技術方案如下：一種緊湊型多功能靶室裝置，包括靶室主體，所述靶室主體上設有用于抽真空的泵口，在靶室主體內沿束流入射方向的最前方設有束斑觀測系統，所述束斑觀測系統后方設置束流監測系統，所述束流監測系統的后方設置小樣品快速換樣系統，所述小樣品快速換樣系統的后方設置束流診斷系統，所述束流診斷系統的后方設置高低溫控制系統。

進一步，如上所述的緊湊型多功能靶室裝置，其中，所述束斑觀測系統包括與第一氣動裝置連接的ZnS熒光靶，所述ZnS熒光靶通過第一氣動裝置實現插拔操作，插入的ZnS熒光靶置于束流線正中心，拔出時ZnS熒光靶置于束流邊緣。

更進一步，在所述ZnS熒光靶前方設有CCD探測器，在有束流的情況下輸出ZnS熒光靶的光斑信號。

進一步，如上所述的緊湊型多功能靶室裝置，其中，所述束流監測系統包括面積可調節的光闌準直器以及位于光闌上的法拉第筒和閃爍體探測器陣列，束流從光闌準直器穿過對束斑面積進行調節。

更進一步，所述法拉第筒緊挨著閃爍體探測器設置，法拉第筒和閃爍體探測器陣列位于束流中心線的四周外側；閃爍體探測器開口半徑可以為0.05mm、0.5mm、1mm或3mm，在輻照前根據束流大小更換相應的開口尺寸。

進一步，如上所述的緊湊型多功能靶室裝置，其中，所述小樣品快速換樣系統包括與樣品升降裝置連接的樣品靶，將樣品在大氣環境與真空環境下進行快速切換。

進一步，如上所述的緊湊型多功能靶室裝置，其中，所述束流診斷系統包括兩個位于不同平面內的閃爍體探測器，插入時兩個閃爍體探測器置于束流線正中心，對束流注量率進行測量，拔出時兩個閃爍體探測器置于束流邊緣。

更進一步，所述兩個閃爍體探測器與第二氣動裝置連接，通過第二氣動裝置實現同時插拔操作。

進一步，如上所述的緊湊型多功能靶室裝置，其中，所述高低溫控制系統包括與溫控系統連接的變溫輻照樣品靶，所述變溫輻照樣品靶置于束流線正中心。

進一步，如上所述的緊湊型多功能靶室裝置，其中，所述靶室主體呈圓柱形，通過支架支撐，軸心方向與地平面平行，靶室側面開門，門上設置觀察窗。