CN117896887A - 一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置及方法 - Google Patents

一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置及方法，其中脉冲离子束波形调制装置包括调制盘、调制盘装置和微波机，调制盘装置包括兰盘、支撑金属盘和脉冲电压传导件，调制盘设置在支撑金属盘上，且与等离子体弧腔电连接；脉冲电压传导件穿过法兰盘，且外端伸出法兰盘形成操控端，内端穿过支撑金属盘并伸入至调制盘内；法兰盘上设置有微波接口，微波机与微波接口相连通。等离子体弧腔内流动的离子束在脉冲微波的作用下变成脉冲离子束，脉冲离子束轰击调制盘的过程中，高压和脉冲电压分别通过所述支撑金属盘和脉冲电压传导件传导至调制盘，并在调制盘上相互作用，调制出脉冲离子束波形。

Description

一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置及方法
技术领域
本发明涉及粒子加速器技术领域，具体涉及一种电子回旋共振离子源的调制盘装置及脉冲离子束波形调制方法。
背景技术
电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance，缩写为ECR)离子源因其提供的离子种类丰富、电荷态分布广泛以及引出离子束流流强高而被大量应用在离子加速器上。
电子回旋共振离子源的等离子体弧腔内通常配置有调制盘，能承接脉冲电压，利用电压调节电子回旋共振离子源等离子体状态，以达到调节脉冲离子束波形的目的。
然而，当调制盘加载电压工作时，电势差会吸引带电粒子轰击在调制盘上，因此调制盘容易产生高温，处于高温下的调制盘不仅无法长期稳定工作，而且由于高温聚集，还会导致调制盘熔毁，最终造成电子回旋共振离子源产生的脉冲离子束无法调制。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种电子回旋共振离子源的调制盘装置及脉冲离子束波形调制方法，用于解决目前电子回旋共振离子源的调制盘容易产生高温，不仅无法长期稳定工作，而且还会导致调制盘熔毁，最终造成电子回旋共振离子源产生的脉冲离子束无法调制。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
第一方面，本发明公开了一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，包括电子回旋共振离子源，所述电子回旋共振离子源配置有等离子体弧腔，所述等离子体弧腔配置有高压直流电源，
还包括调制盘、调制盘装置和微波机，所述调制盘装置包括法兰盘、支撑金属盘和脉冲电压传导件，所述支撑金属盘设置等离子体弧腔的等离子体弧腔内，所述调制盘设置在所述支撑金属盘上，且所述调制盘与所述等离子体弧腔电连接；所述法兰盘设置等离子体弧腔的原子进口端，所述脉冲电压传导件穿过所述法兰盘，且外端伸出所述法兰盘形成操控端，内端端头伸入至所述调制盘内；所述法兰盘上设置有微波接口，所述微波机与所述微波接口相连通：
其中，所述微波机，用于产生微波脉冲；
所述高压直流电源，用于为等离子体弧腔提供高压；
所述操控端用于对接脉冲电压，以调制波形；
等离子体弧腔内流动的离子束在脉冲微波的作用下变成脉冲离子束，脉冲离子束轰击所述调制盘的过程中，高压和脉冲电压分别通过所述支撑金属盘和所述脉冲电压传导件传导至所述调制盘，并在所述调制盘上相互作用，调制出脉冲离子束波形。
进一步地，所述法兰盘上设置有进气口。
进一步地，还包括第一脉冲电源和第二脉冲电源，所述第一脉冲电源和所述第二脉冲电源的脉冲电压输出端分别与调制盘装置的所述脉冲电压传导件的操控端相接。
进一步地，还包括脉冲信号发生器，所述脉冲信号发生器分别与第一脉冲电源和第二脉冲电源相连；所述脉冲信号发生器与所述微波机相连。
进一步地，所述脉冲电压传导件与所述法兰盘之间设置有绝缘陶瓷筒；所述脉冲电压传导件与所述支撑金属盘之间设置有绝缘套筒；
进一步地，所述绝缘陶瓷筒远离法兰盘的一端与法兰盘之间设置有绝缘陶瓷固定架，所述绝缘陶瓷固定架由若干根相互平行的绝缘陶瓷杆围成环形组成，每根绝缘陶瓷杆的两端分别固定在所述法兰盘和所述绝缘陶瓷筒上。
为了给调制盘冷却降温，所述脉冲电压传导件为双层水管，所述双层水管包括内管与外管，且外管套在内管的外侧，两者之间形成环形通道；所述操控端的外端设置有冷却水进口接头，且所述冷却水进口接头与所述双层水管的内管相连通；所述操控端上设置有冷却水出口接头，且冷却水出口接头与所述双层水管的环形通道相连通；穿过所述支撑金属盘并伸入至所述调制盘内的所述双层水管的末端处的内管与环形通道相连通；通过冷却水进口接头输入冷却水，冷却水通过所述双层水管的内管流至所述双层水管的末端，一边从所述双层水管的末端处的内管流到环形通道，一边吸收调制盘上集聚的热量，为调制盘冷却降温；完成冷却降温后的冷却水通过所述双层水管的环形通道流至所述操控端，最后从所述冷却水出口接头流出。
进一步地，所述双层水管包括第一双层水管和第二双层水管，所述第一双层水管和所述第二双层水管为金属材质的双层管；所述第一双层水管穿过所述法兰盘，且外端伸出所述法兰盘形成操控端；所述第二双层水管的外管末端穿过所述支撑金属盘并伸入至所述调制盘内，且与调制盘电连接；所述第一双层水管末端的内管伸出外管，与所述第二双层水管前端的内管对接，所述第二双层水管前端的外管伸长且其端口设置在所述第一双层水管末端的外管上，以使两者的环形通道相连通。
进一步地，所述绝缘套筒的外壁固定在支撑金属盘的内圈上，第二双层水管的外管穿过绝缘套筒，直至伸入至所述调制盘内；第二双层水管与支撑金属盘之间通过所述绝缘套筒隔开；所述第二双层水管的末端处的内管与环形通道在所述绝缘套筒处相连通。
第二方面，本发明还公开了一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制方法，包括
步骤1：设置上述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置；
步骤2：向等离子体弧腔输入高压，通过进气口向等离子体弧腔中通入中性气体；
步骤3：通过微波接口向等离子体弧腔中输入微波脉冲；
步骤4：微波脉冲进入等离子体弧腔，微波脉冲在等离子体弧腔放电，使气体原子失去电子变成离子，离子与周围的其它粒子混合形成等离子体，等离子体从等离子体弧腔引出，变成脉冲离子束；
步骤5：维持等离子体弧腔的高压不变，通过操控端向调制盘输入第一低压电压脉冲和第二低压电压脉冲，产生耦合电场，影响等离子体扩散，进而调制脉冲离子束波形；
步骤6：观察脉冲离子束的波形是否为需要的脉冲离子束的波形；
步骤7：重复所述步骤3至所述步骤6，直至获得需要的脉冲离子束的波形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(一)本发明设计了一种调制盘装置，包括法兰盘、支撑金属盘和双层水管，其中，双层水管不仅能导件传导脉冲电压，还能为调制盘冷却降温。双层水管穿过法兰盘，且前端伸出法兰盘形成操控端，末端穿过支撑金属盘并伸入至调制盘内；通过冷却水进口接头输入冷却水，冷却水通过双层水管的内管流至双层水管的末端，一边从双层水管的末端处的内管流到环形通道，一边吸收调制盘上集聚的热量，为调制盘冷却降温；完成冷却降温后的冷却水通过双层水管的环形通道流至操控端，最后从冷却水出口接头流出，由此通过双层水管管道实现了在等离子体弧腔外面操控，为等离子体弧腔内的调制盘冷却降温实施冷却，解决了等离子体弧腔内的调制盘产生高温并且长期处于高温的难题。
(二)本发明提供一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，并根据该脉冲离子束波形调制装置设计了一种脉冲离子束波形调制方法，实现了对脉冲离子束波形的调制，填补了脉冲离子束目前无法实现波形调制的空白，将使得脉冲离子束流波形能够满足更多的需求场景。利用微波脉冲在电子回旋共振离子源上产生的脉冲离子束不仅电荷态高，而且束流强度也高，因此其拥有了很广阔的应用空间。但是目前还没有能够对电子回旋共振离子源脉冲波形进行调制的相关技术，无法实现对离子束脉冲波形的峰值、半高宽等参数的调整，这限制了电子回旋共振离子源脉冲离子束的进一步应用。本发明公开了一种电子回旋共振离子源的调制盘装置及脉冲离子束波形调制方法，改变了电子回旋共振离子源脉冲离子束波形无法被调制的现状，使得电子回旋共振离子源产生的脉冲离子束有了更广阔的应用空间。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的安装调制盘装置后的电子回旋共振离子源纵向剖视的局部图；
图2是本发明实施例1提供的调制盘装置的结构示意图；
图3是本发明实施例1提供的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置的示意图。
附图标记说明：10-等离子体弧腔，100-原子进口，101-离子出口；
20-调制盘，21-法兰盘，22-支撑金属盘；
231-第一双层水管，232-第二双层水管；
241-冷却水进口接头，242-冷却水出口接头；
25-绝缘陶瓷筒，26-绝缘陶瓷固定架，27-绝缘套筒；
31-进气口，32-微波接口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
导致电子回旋共振离子源产生的脉冲离子束无法调制的原因有很多，调制盘产生高温并且长期处于高温是其中的重要原因，有效的冷却是防止调制盘过热的常用方法，本发明公开了一种调制盘装置，并设计了一个在等离子体弧腔10外面操控、为等离子体弧腔10内的调制盘20实施冷却降温的双层水管管道，进一步为提出一种脉冲离子束波形调制方法，实现电子回旋共振离子源产生的脉冲离子束的调制打下了基础。
实施例1：一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置
本发明实施例1提供一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，下面结合附图对其结构进行详细描述。
参考图1和图3，该电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置包括电子回旋共振离子源、调制盘20、调制盘装置和微波机，电子回旋共振离子源配置有等离子体弧腔10，等离子体弧腔10配置有高压直流电源。
调制盘装置包括法兰盘21、支撑金属盘22和脉冲电压传导件，
支撑金属盘22设置等离子体弧腔10的等离子体弧腔10内，调制盘20设置在支撑金属盘22上，且调制盘20与等离子体弧腔10电连接；
法兰盘21设置等离子体弧腔10的原子进口端，脉冲电压传导件穿过法兰盘21，且外端伸出法兰盘21形成操控端，内端端头伸入至调制盘20内，操控端用于对接脉冲电压；
法兰盘21上设置有微波接口32，微波机与微波接口32相连通：
其中，微波机，用于产生微波脉冲；
高压直流电源，用于为等离子体弧腔10提供高压；
操控端用于对接脉冲电压，以波形调制；
等离子体弧腔10内流动的离子束在脉冲微波的作用下变成脉冲离子束，脉冲离子束轰击调制盘20的过程中，高压和脉冲电压分别通过支撑金属盘22和脉冲电压传导件传导至调制盘20，并在调制盘20上相互作用，调制出脉冲离子束波形。
为了向等离子体弧腔10内输入中性气体，法兰盘21上设置有进气口31。
其中，法兰盘21上开设的微波接口32，用于向等离子体弧腔10内输入微波脉冲。
由于脉冲离子束的产生利用的是脉冲微波，因此要能够调制微波脉冲与用于波形调制的电压脉冲之间的时序，为了将脉冲电压传导至调制盘20上，确保调制的实现，该电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置还包括第一脉冲电源和第二脉冲电源，且第一脉冲电源和第二脉冲电源的脉冲电压输出端分别与调制盘装置的脉冲电压传导件的操控端相接。
为了控制第一脉冲电源和第二脉冲电源，该脉冲离子束波形调制装置还配置有脉冲信号发生器，脉冲信号发生器分别与第一脉冲电源和第二脉冲电源相连，用于控制上述两个脉冲电源。
由于脉冲信号发生器位于地电位，因此脉冲信号发生器与第一脉冲电源和第二脉冲电源之间，分别设置有高压隔离模块。
为了控制微波脉冲，脉冲信号发生器与微波机相连，用于控制微波脉冲。
具体地，微波机与等离子体弧腔通过波导管连通，连通微波机与等离子体弧腔的波导管上设置高压隔离模块。
为了观察脉冲离子束的波形，该脉冲离子束波形调制装置还配置有法拉第筒。
由于电子回旋共振离子源在运行过程中，高压直流电源为等离子体弧腔10提供高压而带有高压电位，因此与等离子体弧腔10相连的法兰盘21和支撑金属盘22是带有高压电位的，调制盘20因设置在支撑金属盘22上而能接受高压电位。为了让调制盘20接受低压电压脉冲，以产生脉冲离子束波，因此，脉冲电压传导件为金属材质，且脉冲电压传导件2的外壁伸入至调制盘20，并与调制盘20电连接。
由于等离子体弧腔10上加有高压(例如10～25Kv)，为了引出等离子体弧腔10内的离子束，需要在调制盘20上施加与等离子体弧腔10不同的电压，所以与等离子体弧腔10连接的法兰盘21和支撑金属盘22都要考虑与之绝缘的设置。
为了保证脉冲电压传导件与法兰盘21之间的绝缘性能，脉冲电压传导件与法兰盘21之间设置有绝缘陶瓷筒25。
为了保证脉冲电压传导件与支撑金属盘22之间的绝缘性能，脉冲电压传导件与支撑金属盘22之间设置有绝缘套筒27。
为了增强绝缘陶瓷筒25远离法兰盘21的一端的稳固性，以使脉冲电压传导件的两端尽可能处于同一水平高度上，绝缘陶瓷筒25远离法兰盘21的一端与法兰盘21之间设置有绝缘陶瓷固定架26，绝缘陶瓷固定架26由若干根相互平行的绝缘陶瓷杆围成环形组成，每根绝缘陶瓷杆的两端分别固定在法兰盘21和绝缘陶瓷筒25上。
值得一提的是，导致电子回旋共振离子源产生的脉冲离子束无法调制的原因有很多，调制盘产生高温并且长期处于高温是其中的重要原因，有效的冷却是防止调制盘过热的常用方法，因此，调制盘装置不仅通过脉冲电压传导件传导脉冲电压，还要通过脉冲电压传导件为调制盘20冷却降温。
继续参考图1和图2，脉冲电压传导件为双层水管，双层水管穿过法兰盘21，且外端伸出法兰盘21形成操控端，末端穿过支撑金属盘22并伸入至调制盘20内。
作为一种具体的实施方式，双层水管包括内管与外管，且外管套在内管的外侧，两者之间形成环形通道；
操控端的外端设置有冷却水进口接头241，且冷却水进口接头241与双层水管的内管相连通；具体地，操控端的内管的外端端口设置为冷却水进口接头241。
操控端上设置有冷却水出口接头242，且冷却水出口接头242与双层水管的环形通道相连通；
穿过支撑金属盘22并伸入至调制盘20内的双层水管的末端处的内管与环形通道相连通；
通过冷却水进口接头241输入冷却水，冷却水通过双层水管的内管流至双层水管的末端，一边从双层水管的末端处的内管流到环形通道，一边吸收调制盘20上集聚的热量，于调制盘20附近为调制盘20冷却降温；完成冷却降温后的冷却水通过双层水管的环形通道流至操控端，最后从冷却水出口接头242流出。
其中，双层水管的“前端”所指的方向是等离子体弧腔10内指向原子进口端的法兰盘21一端的方向；“末端”，即“后端”，指的方向是等离子体弧腔10内指向支撑金属盘22的一端的方向，因此，“外端”即为“前端”，指的是前端伸出等离子体弧腔10并暴露在等离子体弧腔10外面的一端，即图1中的外端。位于等离子体弧腔10内部的一端即为“内端”。
由于进气口31、微波接口32和双层水管都需要穿设法兰盘21，优选地，双层水管不能位于法兰盘21的圆心位置，双层水管的前端需要偏离法兰盘21的圆心位置设置，然而双层水管的末端却需要设置在支撑金属盘22的圆心位置，因此就造成双层水管的前端与末端不在同一水平高度上。为此，有必要将双层水管设计成两端，包括第一双层水管231和第二双层水管232。
继续参考图1和图2，作为一种具体的实施方式，双层水管包括第一双层水管231和第二双层水管232，
第一双层水管231穿过法兰盘21，且外端伸出法兰盘21形成操控端；
第二双层水管232的末端穿过支撑金属盘22并伸入至调制盘20内；
第一双层水管231末端的内管伸出外管，与第二双层水管232前端的内管对接，第二双层水管232前端的外管伸长且其端口设置在第一双层水管231末端的外管上，以使两者的环形通道相连通。
由于电子回旋共振离子源在运行过程中，高压直流电源为等离子体弧腔10提供高压而带有高压电位，因此与等离子体弧腔10相连的法兰盘21和支撑金属盘22是带有高压电位的，调制盘20因设置在支撑金属盘22上而能接受高压电位。为了让调制盘20接受低压电压脉冲，以产生脉冲离子束波，因此，第一双层水管231和第二双层水管232为金属材质的双层管，两者电连接，且第二双层水管232的外管伸入至调制盘20，并与调制盘20电连接。
具体地，绝缘陶瓷筒25的外壁穿设在法兰盘21的内圈上，第一双层水管231穿设在绝缘陶瓷筒25内，第一双层水管231与法兰盘21之间通过绝缘陶瓷筒25绝缘。
具体地，绝缘套筒27的外壁固定在支撑金属盘22的内圈上，第二双层水管232的外管穿过绝缘套筒27，直至伸入至调制盘20内；第二双层水管232与支撑金属盘22之间通过绝缘套筒27隔开；第二双层水管232的末端处的内管与环形通道在绝缘套筒27处相连通。
实施例2：一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制方法
本发明实施例2提供一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制方法，采用实施例1提供的电子回旋共振离子源脉冲离子束波形调节装置，该方法包括以下步骤：
步骤1：设置调制盘装置；
首先，将整个调制盘装置伸入等离子体弧腔10；
然后，使用螺栓分别将法兰盘21和支撑金属盘22固定在等离子体弧腔10的原子进口端和等离子体弧腔10内，并在操控端上接脉冲电压。
步骤2：向电子回旋共振离子源的等离子体弧腔10输入高压，通过进气口31向等离子体弧腔10中通入中性气体；
具体地，打开高压直流电源，实现向电子回旋共振离子源的等离子体弧腔10输入高压。
步骤3：通过微波接口32向等离子体弧腔10中输入微波脉冲；
具体地，微波机在脉冲信号发生器控制下，通过微波接口32向等离子体弧腔10中输入微波脉冲。
步骤4：产生脉冲离子束
微波脉冲进入等离子体弧腔10，微波脉冲在等离子体弧腔10放电，使气体原子失去电子变成离子，离子与周围的其它粒子混合形成等离子体，等离子体从等离子体弧腔10引出，变成脉冲离子束。
步骤5：维持等离子体弧腔10的高压不变，通过操控端向调制盘20输入第一低压电压脉冲和第二低压电压脉冲，产生耦合电场，影响等离子体扩散，进而调制脉冲离子束波形。
具体地，第一脉冲电源在脉冲信号发生器控制下，输出第一电压脉冲传递至第二双层水管的末端，第二脉冲电源在脉冲信号发生器控制下，输出第二电压脉冲传递至支撑金属盘22。
步骤6：通过法拉第筒观察脉冲离子束的波形是否为需要的脉冲离子束的波形；
步骤7：重复步骤3至步骤6，直至获得需要的脉冲离子束的波形。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，包括电子回旋共振离子源，所述电子回旋共振离子源配置有等离子体弧腔(10)，所述等离子体弧腔(10)配置有高压直流电源，其特征在于，还包括调制盘(20)、调制盘装置和微波机，
所述调制盘装置包括法兰盘(21)、支撑金属盘(22)和脉冲电压传导件，
所述支撑金属盘(22)设置等离子体弧腔(10)的等离子体弧腔(10)内，所述调制盘(20)设置在所述支撑金属盘(22)上，且所述调制盘(20)与所述等离子体弧腔(10)电连接；
所述法兰盘(21)设置等离子体弧腔(10)的原子进口端，所述脉冲电压传导件穿过所述法兰盘(21)，且外端伸出所述法兰盘(21)形成操控端，内端端头伸入至所述调制盘(20)内；
所述法兰盘(21)上设置有微波接口(32)，所述微波机与所述微波接口(32)相连通：
其中，所述微波机，用于产生微波脉冲；
所述高压直流电源，用于为等离子体弧腔(10)提供高压；
所述操控端用于对接脉冲电压，以调制波形；
等离子体弧腔(10)内流动的离子束在脉冲微波的作用下变成脉冲离子束，脉冲离子束轰击所述调制盘(20)的过程中，高压和脉冲电压分别通过所述支撑金属盘(22)和所述脉冲电压传导件传导至所述调制盘(20)，并在所述调制盘(20)上相互作用，调制出脉冲离子束波形。
2.根据权利要求1所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，所述法兰盘(21)上设置有进气口(31)。
3.根据权利要求2所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，还包括第一脉冲电源和第二脉冲电源，
所述第一脉冲电源和所述第二脉冲电源的脉冲电压输出端分别与调制盘装置的所述脉冲电压传导件的操控端相接。
4.根据权利要求3所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，还包括脉冲信号发生器，
所述脉冲信号发生器分别与第一脉冲电源和第二脉冲电源相连；
所述脉冲信号发生器与所述微波机相连。
5.根据权利要求4所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，所述脉冲电压传导件与所述法兰盘(21)之间设置有绝缘陶瓷筒(25)；
所述脉冲电压传导件与所述支撑金属盘(22)之间设置有绝缘套筒(27)。
6.根据权利要求5所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，所述绝缘陶瓷筒(25)远离法兰盘(21)的一端与法兰盘(21)之间设置有绝缘陶瓷固定架(26)，所述绝缘陶瓷固定架(26)由若干根相互平行的绝缘陶瓷杆围成环形组成，每根绝缘陶瓷杆的两端分别固定在所述法兰盘(21)和所述绝缘陶瓷筒(25)上。
7.根据权利要求6所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，所述脉冲电压传导件为双层水管，所述双层水管包括内管与外管，且外管套在内管的外侧，两者之间形成环形通道；
所述操控端的外端设置有冷却水进口接头(241)，且所述冷却水进口接头(241)与所述双层水管的内管相连通；
所述操控端上设置有冷却水出口接头(242)，且冷却水出口接头(242)与所述双层水管的环形通道相连通；
穿过所述支撑金属盘(22)并伸入至所述调制盘(20)内的所述双层水管的末端处的内管与环形通道相连通；
通过冷却水进口接头(241)输入冷却水，冷却水通过所述双层水管的内管流至所述双层水管的末端，一边从所述双层水管的末端处的内管流到环形通道，一边吸收调制盘(20)上集聚的热量，为调制盘(20)冷却降温；完成冷却降温后的冷却水通过所述双层水管的环形通道流至所述操控端，最后从所述冷却水出口接头(242)流出。
8.根据权利要求7所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，所述双层水管包括第一双层水管(231)和第二双层水管(232)，所述第一双层水管(231)和所述第二双层水管(232)为金属材质的双层管；
所述第一双层水管(231)穿过所述法兰盘(21)，且外端伸出所述法兰盘(21)形成操控端；
所述第二双层水管(232)的外管末端穿过所述支撑金属盘(22)并伸入至所述调制盘(20)内，且与调制盘(20)电连接；
所述第一双层水管(231)末端的内管伸出外管，与所述第二双层水管(232)前端的内管对接，所述第二双层水管(232)前端的外管伸长且其端口设置在所述第一双层水管(231)末端的外管上，以使两者的环形通道相连通。
9.根据权利要求8所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置，其特征在于，
所述绝缘套筒(27)的外壁固定在支撑金属盘(22)的内圈上，第二双层水管(232)的外管穿过绝缘套筒(27)，直至伸入至所述调制盘(20)内；
第二双层水管(232)与支撑金属盘(22)之间通过所述绝缘套筒(27)隔开；
所述第二双层水管(232)的末端处的内管与环形通道在所述绝缘套筒(27)处相连通。
10.一种电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制方法，其特征在于，包括
步骤1：设置权利要求1至9任一所述的电子回旋共振离子源的脉冲离子束波形调制装置；
步骤2：向等离子体弧腔(10)输入高压，通过进气口(31)向等离子体弧腔(10)中通入中性气体；
步骤3：通过微波接口(32)向等离子体弧腔(10)中输入微波脉冲；
步骤4：微波脉冲进入等离子体弧腔(10)，微波脉冲在等离子体弧腔(10)放电，使气体原子失去电子变成离子，离子与周围的其它粒子混合形成等离子体，等离子体从等离子体弧腔(10)引出，变成脉冲离子束；
步骤5：维持等离子体弧腔(10)的高压不变，通过操控端向调制盘(20)输入第一低压电压脉冲和第二低压电压脉冲，产生耦合电场，影响等离子体扩散，进而调制脉冲离子束波形；
步骤6：观察脉冲离子束的波形是否为需要的脉冲离子束的波形；
步骤7：重复所述步骤3至所述步骤6，直至获得需要的脉冲离子束的波形。
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