[发明专利]直线加速器重离子微孔膜辐照装置

说明书

本发明涉及一种直线加速器重离子微孔膜辐照装置，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；直线加速器装置，被配置为产生重离子束流；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；真空差分装置，被配置为逐级降低束流管道的真空度；重离子微孔膜真空辐照终端，密封连接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。本发明可以实现重离子微孔膜的高密度辐照生产。

技术领域

本发明是关于一种直线加速器重离子微孔膜辐照装置，涉及重离子微孔膜生产技术领域。

背景技术

重离子微孔膜是世界上最精密的微孔过滤膜，它是一种多孔的塑料薄膜，膜上面有密密麻麻的小孔，每一个小孔形状和尺寸几乎相同。重离子微孔膜有很多规格，膜厚范围5微米到60微米，孔径范围0.2微米到15微米，孔密度范围每平方厘米1-10的9次方个。

重离子微孔膜通常采用高能加速器提供的重离子打孔，重离子打孔是重离子微孔膜生产工艺中最为关键的一环，所以在重离子微孔膜的生产中离子束辐照是非常重要的一个生产步骤。

在目前的辐照生产中，由于没有专用的用于生产的重离子微孔膜辐照装置，生产出的重离子微孔膜密度和质量均不高。主要原因是由于加速器不是专用的缘故，它所面对的是各种各样的重离子，所以每次辐照都要花费大量的精力去调成辐照重离子微孔膜所需要的离子束，这就会造成离子束的品质不高，也直接导致所辐照的膜的密度和质量不高。另外，大气中辐照由于束流能量损失比较大，所以不能辐照高密度的重离子微孔膜。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效提高重离子微孔膜密度和质量的直线加速器重离子微孔膜辐照装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种直线加速器重离子微孔膜辐照装置，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。

所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，进一步地，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。

所述的直线加速器重离子微孔膜辐照装置，进一步地，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。