CN216562484U - 多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于等离子体和光学技术领域，具体涉及一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统。本实用新型包括屏蔽罩、屏蔽层、探测器和探测器信号引线，屏蔽罩为封闭的空心腔体，在屏蔽罩顶部正中心位置，开有圆形初级入射孔，屏蔽罩内部被若干屏蔽层分割成小腔室，每个屏蔽层上都开有与初级入射孔在相同并在同一直线上的入射孔，探测器放置在腔体底部最后一层隔板的入射孔正下方，探测器信号引线穿过腔体接入数据采集分析设备。本实用新型不仅能够收集从等离子体中某一特定区域或者视线上发射/逃逸出的光谱或粒子，入射孔所在的隔板和外屏蔽构成腔体还对杂散光和粒子进行较为彻底的吞噬和吸收。
Description
技术领域
本实用新型属于等离子体和光学技术领域，具体涉及一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统。
背景技术
在工业和物理实验中，为了对某一特定研究区域的物理参数(光谱、温度，或者粒子等)进行监测或测量，且不使探测器或者测量系统观测到研究区域之外的参数，通常会将一根被称为“准直管”的细长金属管安装在探测器或者探测系统的前方，强制探测器或测量系统只接收准直管对准区域的信号。但部分不在准直管对准区域或者“视线”上的杂散光谱或者粒子进入准直管之后，通过在准直管内壁上的多次折射或者弹射最终进入探测器，引起测量的误差和噪声。更为严重的是高能量粒子轰击准直管的入射口和内壁，溅射出的杂质粒子等会对探测器造成喷涂等损害。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，不仅能够收集从等离子体中某一特定区域或者视线上发射/逃逸出的光谱或粒子，入射孔所在的隔板和外屏蔽构成腔体还对杂散光和粒子进行较为彻底的吞噬和吸收。
本实用新型采用的技术方案：
一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，包括屏蔽罩、屏蔽层、探测器和探测器信号引线，屏蔽罩为封闭的空心腔体，在屏蔽罩顶部正中心位置，开有直径为1mm的圆形初级入射孔，屏蔽罩内部被若干屏蔽层分割成小腔室，每个屏蔽层上都开有与初级入射孔在相同并在同一直线上的入射孔，探测器放置在腔体底部最后一层隔板的入射孔正下方，探测器信号引线穿过腔体接入数据采集分析设备。
所述屏蔽罩材料为放气率较低的不透明无氧铜、304或者316无磁不锈钢。
所述屏蔽罩内面需要满足粗糙度在12.5以上，并经过黑化处理的要求。
所述屏蔽层包括次级屏蔽层、三级屏蔽层，以及在屏蔽层上的次级入射孔、三级入射孔。
所述屏蔽罩上的初级入射孔和腔体内隔板上的次级入射孔和三级入射孔设置在同一条直线上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型提供一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，对在等离子体空间特定位置的粒子和光谱进行收集和探测，可以达到与准直管同样的准直的效果。
(2)本实用新型提供一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，设置了多个隔板，诸暨减少杂散光或者粒子进入次级以及三级入射孔，引起测量的误差和噪声，更避免了杂质粒子对探测器的损害。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统结构示意图；
图2为图1俯视图；
图中：1.屏蔽罩，2.次级屏蔽层，3.三级屏蔽层，4.初级入射孔，5.次级入射孔， 6.三级入射孔，7.探测器，8.探测器信号引线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统作进一步详细说明。
以磁约束聚变装置中的诊断系统为例，为了对某一特定区域的等离子体参数(如，等离子体温度、光谱、粒子能量或者通量等)进行测量分析，就需要使探测器或者测量系统能够对准测量区域，并保证其他区域的杂散光或者粒子不能被探测到。
如图1所示，本实用新型提供的一种多入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，包括屏蔽罩1、次级屏蔽层2、三级屏蔽层3，以及在屏蔽罩1和屏蔽层上的初级入射孔4、次级入射孔5、三级入射孔6、探测器7和探测器信号引线8组成。
屏蔽罩1为封闭的空心腔体，屏蔽罩1上的初级入射孔4和腔体内隔板上的次级入射孔5和三级入射孔6设置在同一条直线上。探测器7放置在腔体底部最后一层隔板的入射孔正下方。探测器信号引线8穿过腔体接入数据采集分析设备。
屏蔽罩1为放置于真空室中，材料为放气率较低的不透明无氧铜、304或者 316无磁不锈钢。屏蔽罩1内面需要满足粗糙度在12.5以上且经过黑化处理的要求。
在屏蔽罩1顶部正中心位置，开有直径为1mm的圆形初级入射孔4，粒子或者光线等只能通过初级入射孔进入腔体内部。
在屏蔽罩1的内部依次设有将腔体隔成多个小腔室的次级屏蔽层2和三级屏蔽层3，屏蔽层1为不透明的无氧铜、304或者316无磁不锈钢等材料，次级屏蔽层2、三级屏蔽层3上分别开有直径为1mm的次级入射孔5、三级入射孔6，初级入射孔4、次级入射孔5和三级入射孔6在一条直线上。在屏蔽罩1底部安装有探测器7，探测器7的信好接收处位于三级入射孔6的正下方，探测器信号引线8 与探测器7连接，并引出屏蔽罩1。
该准直系统的屏蔽层首先将来自等离子体中的各个方向的大部分光谱或者粒子等屏蔽，唯独在准直线上的光谱和粒子、以及部分杂散光和粒子可以通过初级入射孔4进入准直系统。初级入射孔与次级入射孔，以及三级入射孔组成了几何准直系统，凡是进入初级入射孔之后不与三个入射孔所对准的视线上的杂散光谱或者粒子均会打在次级或者三级屏蔽层上，而不能进入探测器。因为次级和三级屏蔽层以及屏蔽罩内壁均经过黑化和粗糙处理，并组成了腔体，杂散光会表面粗糙且被黑化处理后的腔体高效吸收。而杂散粒子达到屏蔽层之后所溅射的杂质粒子很大一部分会沉积在第一个腔体之内，第二个腔体则更加有效地去除杂散粒子和杂质粒子，使其不会进入探测器。最终进入探测器的只有经过三个准直孔几何对准之后的光谱和粒子。探测器将探测到的光谱/粒子等转化成电信号传出屏蔽室供研究分析。
1.放入真空室准直系统需要在100℃高温下烘烤24小时，去除其中的水分；
2.系统多级准直孔和探测器的同轴性要好；
3.处初级入射孔之外，屏蔽罩不允许有开口或者裂缝，即，除去初级入射孔之外，不允许其他位置有光子或者粒子进入。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：包括屏蔽罩(1)、屏蔽层、探测器(7)和探测器信号引线(8)，屏蔽罩(1)为封闭的空心腔体，在屏蔽罩(1)顶部正中心位置，开有初级入射孔(4)，屏蔽罩(1)内部被若干屏蔽层分割成小腔室，每个屏蔽层上都开有与初级入射孔(4)在相同并在同一直线上的入射孔，探测器(7)放置在腔体底部最后一层隔板的入射孔正下方，探测器信号引线(8)穿过腔体接入数据采集分析设备。
2.根据权利要求1所述的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：所述屏蔽罩(1)材料为放气率较低的不透明无氧铜、304或者316无磁不锈钢。
3.根据权利要求2所述的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：所述屏蔽罩(1)内面满足粗糙度在12.5以上。
4.根据权利要求3所述的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：所述屏蔽罩(1)内面经过黑化处理的要求。
5.根据权利要求4所述的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：所述屏蔽罩(1)不允许有开口或者裂缝。
6.根据权利要求1所述的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：所述屏蔽层包括次级屏蔽层(2)、三级屏蔽层(3)，以及在屏蔽层上的次级入射孔(5)、三级入射孔(6)。
7.根据权利要求4所述的一种多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统，其特征在于：所述屏蔽罩(1)上的初级入射孔(4)和腔体内隔板上的次级入射孔(5)和三级入射孔(6)设置在同一条直线上。
Priority Applications (1)
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| CN202120714312.4U CN216562484U (zh) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | 多级入射孔几何对准腔式光/粒子准直系统 |
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Publications (1)
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- 2021-04-08 CN CN202120714312.4U patent/CN216562484U/zh active Active
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