CN217562255U - 一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，属于脉冲离子束团成形装置技术领域，有效解决了现有脉冲束团成形装置传输线较长、工程造价较高的问题，包括扫描电极和切割板，所述扫描电极与切割板之间设置有偏置电极，偏置电极和扫描电极均固定安装在接地外壳内部，且所述偏置电极和扫描电极上均设置有高频高压真空密封穿通件，所述偏置电极和扫描电极下方的接地外壳上均固定设置有接地电极，其有益效果在于：通过减少了现有脉冲束团成形装置中的分析磁铁，缩短了束流传输线长度，减少了工程造价，同时通过在扫描板后增加偏执电极板，实现了在将连续束切割成脉冲束团的同时，甄别出了质荷比最大束团。
Description
技术领域
本实用新型属于脉冲离子束团成形装置技术领域，具体涉及一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置。
背景技术
脉冲离子束团具有重要的应用价值和广泛的应用市场，如应用在材料表面工程、薄膜沉积、纳米粉末制备、核技术研究等方面。脉冲离子束团的成形装置是产生脉冲束团的关键单元，其研制技术是关键核心技术。由扫描板和切割板组成的束流切割器是常用的脉冲束团成形装置，其是通过加载在扫描板上的脉冲式或正弦式高频电压对连续束的传输路径进行调制，切割板中心处的选束孔允许一部分束流通过，其余束流被切割板阻挡损失掉，从而形成脉冲束团。
一般地，从离子源直接引出的束流包含多种离子，如从离子源中引出的氘束包含单原子离子、双原子离子、三原子离子，为了得到所需种类离子，而在制造基于氘氘核反应的中子发生器中，只需要氘单原子离子，传统方法是在离子源后安装偏转分析磁铁，这种常用的方法不仅使离子加速器的束流传输线变得更长，而且增加了工程造价。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，通过减少了现有脉冲束团成形装置中的分析磁铁，缩短了束流传输线长度，减少了工程造价，同时通过在扫描板后增加偏执电极板，实现了在将连续束切割成脉冲束团的同时，甄别出了质荷比最大束团。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，包括扫描电极2和切割板7，所述扫描电极2与切割板7之间设置有偏置电极5，偏置电极5和扫描电极2均固定安装在接地外壳4内部，且所述偏置电极5和扫描电极2上均设置有高频高压真空密封穿通件1，高频高压真空密封穿通件1固定设置在接地外壳4上，所述偏置电极5和扫描电极2下方的接地外壳4上均固定设置有接地电极3，接地电极3与偏置电极5和扫描电极2相互平行。
所述与扫描电极2相连接的高频高压真空密封穿通件1与高频高压电源相连接。
所述扫描电极2所在的接地外壳4通过漂移管6与偏置电极5所在的接地外壳4相连通。
所述与偏置电极5相连接的高频高压真空密封穿通件1与直流高压电源相连接。
所述切割板7上自上而下设置有若干个相互平行的切束狭缝。
所述切割板7与偏置电极5之间设置有外壳，外壳的侧壁上设置有观察窗。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型通过减少了现有脉冲束团成形装置中的分析磁铁，缩短了束流传输线长度，减少了工程造价，同时通过在扫描板后一段距离增加了一对偏置电极板，接直流高压电源，在切割板上开多条选束狭缝，调节偏置电源电压，使位置在最上端和最下端的狭缝有频率一定的单脉冲出现在束流强度接收器上，从而获得所需的单原子离子束团，也即是质荷比最大的束团。该装置实现了在将连续束切割成脉冲束团的同时，甄别出了质荷比最大束团，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图2是本实用新型实施例的工作原理图。
图3是本实用新型实施例的扫描板瞬时电场强度X方向分量分布图。
图4是本实用新型实施例的扫描板瞬时电场强度Y方向分量分布图。
附图序号及名称：高频高压真空密封穿通件1、扫描电极2、接地电极3、接地外壳4、偏置电极5、漂移管6、切割板7、观察窗8。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图2所示，本实用新型所述的一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，包括扫描电极2和切割板7，所述扫描电极2与切割板7之间设置有偏置电极5，偏置电极5和扫描电极2均固定安装在接地外壳4内部，且所述偏置电极5和扫描电极2上均设置有高频高压真空密封穿通件1，高频高压真空密封穿通件1通过法兰固定安装在接地外壳4的顶端，所述偏置电极5和扫描电极2下方的接地外壳4上均固定设置有接地电极3，接地电极3与偏置电极5和扫描电极2相互平行。
所述与扫描电极2相连接的高频高压真空密封穿通件1与高频高压电源相连接，所述与偏置电极5相连接的高频高压真空密封穿通件1与直流高压电源相连接。
所述扫描电极2所在的接地外壳4通过漂移管6与偏置电极5所在的接地外壳4相连通，漂移管6两端均通过选束法兰固定连接在接地外壳4上。
所述切割板7上自上而下设置有若干个相互平行的切束狭缝。
所述切割板7与偏置电极5之间设置有外壳，外壳的侧壁上设置有观察窗。
本实用新型的工作原理为：从离子源引出包含多种类离子的束流，进入脉冲束团成形装置中，在扫描电极2的高频电场作用下，束流扫描前进，通过漂移管6和选束法兰阻止扫描至选束孔径外的束流，通过选束孔的部分束流形成长脉冲束团，长脉冲束流在偏置电极5的高压电场作用下，使位置在切割板7最上端和最下端的狭缝有频率一定的单脉冲出现在束流强度接收器上，从而获得所需的单原子离子束团，也即是质荷比最大的束团。从图1中可以看出，切割板7的最下端和最上端狭缝只有单原子束团产生和通过；次下端和次上端狭只能产生单原子束团和双原子束团；中间狭缝可以通过单原子束团、双原子束团、三原子束团。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理。
Claims (6)
1.一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，包括扫描电极(2)和切割板(7)，其特征在于：所述扫描电极(2)与切割板(7)之间设置有偏置电极(5)，偏置电极(5)和扫描电极(2)均固定安装在接地外壳(4)内部，且所述偏置电极(5)和扫描电极(2)上均设置有高频高压真空密封穿通件(1)，高频高压真空密封穿通件(1)固定设置在接地外壳(4)上，所述偏置电极(5)和扫描电极(2)下方的接地外壳(4)上均固定设置有接地电极(3)，接地电极(3)与偏置电极(5)和扫描电极(2)相互平行。
2.根据权利要求1所述的一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，其特征在于：所述与扫描电极(2)相连接的高频高压真空密封穿通件(1)与高频高压电源相连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，其特征在于：所述扫描电极(2)所在的接地外壳(4)通过漂移管(6)与偏置电极(5)所在的接地外壳(4)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，其特征在于：所述与偏置电极(5)相连接的高频高压真空密封穿通件(1)与直流高压电源相连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，其特征在于：所述切割板(7)上自上而下设置有若干个相互平行的切束狭缝。
6.根据权利要求1所述的一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置，其特征在于：所述切割板(7)与偏置电极(5)之间设置有外壳，外壳的侧壁上设置有观察窗。
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| CN202220658742.3U CN217562255U (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置 |
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| CN202220658742.3U CN217562255U (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置 |
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| CN (1) | CN217562255U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114566304A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-05-31 | 兰州大学 | 一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置 |
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2022
- 2022-03-24 CN CN202220658742.3U patent/CN217562255U/zh active Active
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| CN114566304A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-05-31 | 兰州大学 | 一种具有离子质荷比甄别功能的脉冲束团成形装置 |
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