[发明专利]直线加速器重离子微孔膜辐照装置

权利要求书

1.一种直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，包括直线加速器装置、束流散射装置、真空差分装置和重离子微孔膜真空辐照终端；

所述直线加速器装置，被配置为产生重离子束流；

所述束流散射装置，被配置为使重离子束流在束流管道传输中扩散及空间分布均匀；

所述真空差分装置，被配置为逐级降低束流管道的真空度；

所述重离子微孔膜真空辐照终端，密封连接所述真空差分装置被配置为使得处于真空环境的辐照原膜在重离子束流轰击下形成重离子微孔膜。

2.根据权利要求1所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述直线加速器装置包括ECR离子源、低能束流传输线、射频四极加速器、中能束流匹配段、漂移管直线加速器和高能注入线；

所述ECR离子源产生强流重离子束流，强流重离子束流经过所述低能束流传输线进行束流横向匹配，经过横向匹配的束流注入到所述射频四极加速器进行加速，经所述射频四极加速器出射的束流经过所述中能束流匹配段对束流横向和纵向相空间进行匹配，经过横向和纵向相空间匹配后的束流注入到所述漂移管直线加速器进一步加速，加速后的重离子束流通过所述高能注入线注入到所述束流散射装置，其中，所述高能注入线包括第一真空束流管道和四极磁铁，所述第一真空束流管道穿过所述四极磁铁，使得重离子束流在所述第一真空束流管道进行传输。

3.根据权利要求2所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述束流散射装置包括第二真空束流管道、预散焦四极磁铁、八极磁铁和末端散焦四极磁铁；

所述预散焦四极磁铁穿过所述第二真空束流管道入口，使得经所述高能注入线注入的重离子束流在水平方向上剖面开始增大，在垂直方向剖面开始汇聚；

所述八极磁铁设置在重离子束流到达垂直方向的束腰位置，使重离子束流在水平方向上为均匀分布；

所述末端散焦四极磁铁穿过所述第二真空束流管道出口，使重离子束流水平方向上的发散角增大。

4.根据权利要求1～3任一项所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述真空差分装置包括依次连接的若干真空室和第三真空束流管道，所述若干真空室通过所述第三真空束流管道依次连接，最后一级真空室的出口通过束流喇叭形传输管道连接所述重离子微孔膜真空辐照终端，其中，真空度在所述真空差分装置内采用逐级降低的方式，完成真空度的逐级过渡。

5.根据权利要求1～3任一项所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述重离子微孔膜真空辐照终端包括至少一台卷绕辐照设备、滑轨、驱动设备和控制设备；

所述滑轨设置在所述真空差分装置的外侧；

所述驱动设备设置在所述滑轨上，所述驱动设备通过所述控制设备控制牵引所述卷绕辐照设备沿着所述滑轨横向和/或纵向往复循环运动，并能够将所述卷绕辐照设备牵引至离子束流出口进行辐照加工。

6.根据权利要求5所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述卷绕辐照设备包括真空腔体；

所述真空腔体的进口处设置有密封装置，用于对所述真空腔体与束流出口的连接处进行密封；

所述真空腔体内设置有卷膜装置；

所述真空腔体一侧设置有开关门用于进行辐照原膜的安放和收取。

7.根据权利要求6所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述卷膜装置包括至少一个放料电机、放料轴、传动轴、收料轴和收料电机；

所述真空腔体内设置有至少一个所述放料轴，每一所述放料轴连接有用于对辐照原膜进行放料的所述放料电机；

所述真空腔体内的底部设置有至少一个所述收料轴，所述收料轴连接有用于对辐照原膜进行收料的所述收料电机；

所述传动轴设置在所述放料轴与所述收料轴之间，用于对辐照原膜进行传动。

8.根据权利要求7所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，其特征在于，所述放料轴与所述收料轴之间间隔设置有放料张力监测轴和收料张力监测轴，所述放料张力监测轴和收料张力监测轴上还设置有张力传感器，用于监测对应监测轴上膜材料的张力。