[实用新型]一种低能脉冲离子束产生装置

说明书

本实用新型涉及一种低能脉冲离子束产生装置，其包括：偏转电极，设置在加速器的离子传输管线法兰上，位于所述加速器离子传输管线内部；二维可调狭缝，与所述偏转电极平行设置在同一所述法兰上；偏转电极电源连接端，穿设在所述法兰上，位于所述加速器离子传输管线内部的所述偏转电极电源连接端与所述偏转电极连接，位于所述加速器离子传输管线外部的所述偏转电极电源连接端与外部的偏转电极电源连接。本实用新型可以将加速器产生的低能重离子连续束转换为脉冲束、极窄纳米脉冲束，减弱高压电源性能对脉冲束的影响。本实用新型能广泛在加速器离子束脉冲化技术领域中应用。

技术领域

本实用新型涉及一种加速器离子束脉冲化技术领域，特别是关于一种低能脉冲离子束产生装置。

背景技术

320kV高电荷态离子综合研究平台是一个能够提供低能、强流、高电荷重离子束的大型静电加速器装置，其产生的离子束用于低能高电荷态离子与物质相互作用、低能天体核物理前期探索等领域的实验研究。随着研究的深入、细化及实验的方法、测量要求，平台迫切需要建成一套低能离子束脉冲化系统，为极端条件下离子与物质相互作用研究提供技术支持。

近些年来国内外做了大量的离子脉冲化技术的研究与实验尝试，也有大量的报导，但所采用方法均受实际条件和技术限制，适用范围小，借鉴性差。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种低能脉冲离子束产生装置，可以将加速器产生的低能重离子连续束转换为脉冲束、极窄纳米脉冲束，减弱高压电源性能对脉冲束的影响。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种低能脉冲离子束产生装置，其包括：偏转电极，设置在加速器的离子传输管线法兰上，位于所述加速器离子传输管线内部；二维可调狭缝，与所述偏转电极平行设置在同一所述法兰上；偏转电极电源连接端，穿设在所述法兰上，位于所述加速器离子传输管线内部的所述偏转电极电源连接端与所述偏转电极连接，位于所述加速器离子传输管线外部的所述偏转电极电源连接端与外部的偏转电极电源连接。

进一步，所述偏转电极设置为两对电极板，所述电极板水平对称安装在所述法兰上。

进一步，所述电极板采用T型结构，位于T型头部采用方形板，与所述偏转电极电源连接的一端采用长条形板，所述方形板与所述长条形板一体成型。

进一步，所述二维可调狭缝包括水冷靶座、靶片、连接杆和水冷管；

所述水冷靶座与所述电极板的方形板对称设置，所述靶片设置在所述水冷靶座的中心位置处；所述水冷靶座的一侧通过所述连接杆固定在所述法兰的内侧面，与所述偏转电极呈对称设置；位于所述连接杆的上下方分别设置有与所述水冷靶座连接的所述水冷管，所述水冷管的一端穿过所述法兰后，与外部的水冷系统连接。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本实用新型采用偏转电极加载脉冲高压使通过极板间的离子束周期性偏转从而产生脉冲离子束的装置。目前国际上脉冲束的宽度主要依赖于高压电源的上升沿时间与下降沿时间，很难产生窄脉冲束。利用本实用新型可以将加速器产生的低能重离子连续离子束转换为脉冲离子束、极窄纳米脉冲离子束，减弱高压电源性能对脉冲离子束的影响的。

2、本实用新型采用了双电极双狭缝，将从离子源或加速器产生的连续束转换为脉冲离子束，电极与狭缝集成在同一法兰上，可任意安装在离子束流传输管线上，不改变离子束传输的光学与电子学设计。狭缝中心可拆卸，狭缝大小可根据需要任意改变。电极上加载脉冲高压，离子源或加速器产生的连续离子束流通过电极板后转换为脉冲离子束流。双电极脉冲高压、脉冲信号延迟时间、狭缝配合调节，可调节脉冲离子束品质与宽度，脉冲宽度最小可实现1纳秒。

3、本实用新型的低能重离子脉冲化系统将320kV高压平台产生的连续离子束流转化为脉宽和占空比在某个范围的脉冲离子束流，有效解决现有技术中存在的问题。

附图说明