CN103412320A - 一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室 - Google Patents

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吴晓光
汪金龙
贺创业
胡世鹏
郑云
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Abstract

本发明公开了一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，包括底盘和靶室，所述的靶室的上部为半球形结构、下部为圆柱形结构，靶室的底部设有凸缘，靶室上还设有束流连接管道，靶室垂直设置在底盘的上方，靶室的底部与底盘密封连接；所述的靶室的材料为有机玻璃。通过该装置能够有效减少核反应带来的污染、减少对电学测量的影响，并能够直接观察原子核寿命测量实验情况，提高实验的准确性。

Description

一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室
技术领域
 本发明涉及原子核寿命测量技术领域，具体涉及一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室。
背景技术
真空靶室是核物理实验的重要装置，通常要求其真空度达到10-4pa，大都用金属制备，体积庞大、沉重。在某些特殊领域的靶室，则需要专门的靶室，以满足特定的测量要求。
皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室用于安放Plunger装置，是核反应发生的场所，要求与Plunger装置一起，保证较高的真空度，同时有足够的稳定性，受机械振动的干扰较小。国际上现有的Plunger靶室多用硬铝加工制造，会对射线有一定的阻停作用，且不便于实验的观察。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种原子核寿命测量实验装置，提高原子核寿命测量实验的准确性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，包括底盘和靶室，所述的靶室的上部为半球形结构、下部为圆柱形结构，靶室的底部设有凸缘，靶室上还设有束流连接管道，靶室垂直设置在底盘的上方，靶室的底部与底盘密封连接；所述的靶室的材料为有机玻璃。
进一步，如上所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，所述的束流连接管道包括设置在靶室一侧的管道入口，与管道入口对应的另一侧设有管道出口。
进一步，如上所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，所述的束流连接管道通过有机玻璃真空法兰与束流管道连接。
进一步，如上所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，所述的束流连接管道的管道入口段还设有束流准直光阑。
进一步，如上所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，底盘上设有用于放置高真空密封垫圈的凹槽。
进一步，如上所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，所述的靶室的半球形结构和圆柱形结构的壁厚为9mm。
进一步，如上所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，所述的束流连接管道的壁厚为8mm。
本发明的有益效果在于：本发明所述实验装置的靶室材料为有机玻璃，能够有效减少核反应带来的污染，并减少对电学测量的影响，通过该装置能够直接观察原子核寿命测量实验情况，提高了实验的准确性。
附图说明
图1为具体实施方式中一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室的结构示意图；
图2为具体实施方式中一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室的剖视图；
图3为具体实施方式中靶室的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1和图2分别示出了本发明具体实施方式中一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室的整体结构示意图和剖视图，该高真空专用靶室包括底盘1和靶室2，图3示出了本实施方式中靶室2的结构示意图，靶室2的上部为半球形结构、下部为圆柱形结构，靶室2的底部设有凸缘，靶室上还设有束流连接管道，靶室2垂直设置在底盘1的上方，靶室2的底部与底盘1密封连接；所述的靶室2的材料为有机玻璃。
在原子核寿命测量实验中，束流连接管道与束流管道连接，本实施方式中的束流连接管道包括设置在靶室2一侧的管道入口3，以及与管道入口3对应的另一侧设有管道出口4。在实验过程中，要求高真空环境，束流连接管道和束流管道的连接对真空的影响也非常大，在对光过程中需要调整靶室2的位置，所以还要求束流连接管道有一定的柔性，为了满足这样的要求，本实施方式中的靶室2采用有机玻璃材料，束流连接管道通过有机玻璃真空法兰8与束流管道连接，束流C经管道入口进入到靶室中。
为了准直束流管道进入靶室的束流，束流连接管道的管道入口段（靶室前端，如图2所示）还设有束流准直光阑5。
底盘1上还设有用于放置高真空密封垫圈6的凹槽7，靶室2与底盘1连接时，靶室2的底部凸缘与底盘1接触，通过高真空密封垫圈6进一步提高整个装置的密封性。
本发明靶室2的材料为有机玻璃，靶室2的壁较厚，本实施方式中靶室主体，即靶室2的半球形结构和圆柱形结构的壁厚为9mm，靶室的束流连接管道的壁厚为8mm。
为了更好的理解本发明，下面对本实施方式中的原子核寿命测量实验装置的使用进行简要说明。
进行原子核寿命测量实验时，保证高真空是实验的最基本的前提，首先要对皮秒级原子核寿命测量装置即Plunger装置在靶室2中的密封性进行检测。底盘1上设有凹槽7，凹槽7中的高真空密封垫圈6必须保证良好密封。本实施方式中的底盘1上设有进行皮秒级原子核寿命测量实验时的靶膜支架A、阻停膜支架B、精密移动平台以及真空转头等一系列实验组件。
将上述实验组件设置在底盘1上放入靶室2中，加电进行真空与运动测试，测试数据如表1所示，由表1可以看出，大约两个小时（9:12-11:18）以后可以达到真空要求，并且运动无障碍（实验组件不与靶室内部碰撞），由表1中还可以看出，在11:35Plunger装置的精密移动平台运动时，靶室内的真空度保持在10-4，平台运动不影响真空度。
表1
Figure 2013103222324100002DEST_PATH_IMAGE002
在完全破坏装置的真空之后重新进行的第二轮测试，测试数据如表2所示，约一小时（12:53-14:00）达到真空要求，平台运动不影响真空度，可见密封设计能够保证较快地达到真空。并且平台的运动行程达到18mm。
表2
时间 12:53 12:57 13:03 13:26 14:00 14:18
事件 启动机械泵 启动分子泵 平台运动     平台运动
压强     2.0*10-3Pa 7.0*10-4Pa  5.1*10-4Pa 4.7*10-4Pa
本发明的皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室的靶室采用了有机玻璃作为材料，可以有效减少核反应带来的污染，并能够有效减少对电学测量的影响，用有机玻璃作为靶室材料，靶室管道的柔性能够很好的满足靶室管道与束流管道的连接要求，在实验过程中能够更直观的观察实验过程，提高实验的准确性，此外，与现有皮秒级原子核寿命测量实验装置平行布局的方式不同，本发明的靶室与底盘采用垂直布局的方式，使整体结构更加精巧。
 
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，包括底盘（1）和靶室（2），其特征在于，所述的靶室（2）的上部为半球形结构、下部为圆柱形结构，靶室（2）的底部设有凸缘，靶室（2）上还设有束流连接管道，靶室（2）垂直设置在底盘（1）的上方，靶室（2）的底部与底盘（1）密封连接；所述的靶室（2）的材料为有机玻璃。
2.如权利要求1所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，其特征在于，所述的束流连接管道包括设置在靶室（2）一侧的管道入口（3），与管道入口（3）对应的另一侧设有管道出口（4）。
3.如权利要求1或2所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，其特征在于，所述的束流连接管道通过有机玻璃真空法兰（8）与束流管道连接。
4.如权利要求3所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，其特征在于，所述的束流连接管道的管道入口段还设有束流准直光阑（5）。
5.如权利要求4所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，其特征在于，底盘（1）上设有用于放置高真空密封垫圈（6）的凹槽（7）。
6.如权利要求5所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，其特征在于，所述的靶室（1）的半球形结构和圆柱形结构的壁厚为9mm。
7.如权利要求5所述的一种皮秒级原子核寿命测量实验的高真空专用靶室，其特征在于，所述的束流连接管道的壁厚为8mm。
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