[发明专利]用于带形离子束的离子束弯曲磁体

摘要

本发明涉及用于带形离子束的离子束弯曲磁体。本发明提供适合于容纳且弯曲带形离子束的改进的弯曲磁体，所述带形离子束的横截面轮廓具有垂直于弯曲磁体的弯曲平面的主尺寸。离子束弯曲磁体提供了通过磁体的弯曲的路径以用于将带形离子束弯曲，所述带形离子束具有其垂直于磁体的弯曲平面的主横截面尺寸。磁体包括铁磁性轭，所述铁磁性轭围绕束路径且具有由四个成角度的边形成的横截面内轮廓。这些边与通过磁体的带形束的主尺寸成角度，使得轭的内轮廓在带形束的中心中相对宽而在带形束的顶部和底部边缘附近相对窄。靠着轭的内表面的电导体提供了沿轮廓的成角度的边的每单位长度均匀分布的电流，从而在磁体轭内提供了大体上均匀的磁性弯曲场。

主权项

一种离子束弯曲磁体，该离子束弯曲磁体具有离子束入口、离子束出口和通过用于离子束的所述磁体的弯曲的路径，所述弯曲的路径具有在所述束入口和所述束出口之间的路径长度，所述弯曲的路径在离子束弯曲平面中单调地弯曲且具有弯曲的中心束轴线，所述磁体适合于容纳带形离子束且沿所述弯曲的束路径弯曲所述带形离子束，所述带形离子束具有横截面轮廓，该横截面轮廓具有垂直于所述弯曲平面的主尺寸；所述磁体包括：沿所述路径长度围绕所述弯曲的束路径的铁磁性轭，所述铁磁性轭沿所述路径长度在垂直于所述弯曲的中心束轴线的相应平面中限定了均匀的横截面内轮廓，所述均匀的横截面内轮廓被限定在笛卡尔（x,y）坐标系中，所述坐标系的原点在所述中心束轴线处，所述坐标系的x轴在所述离子束弯曲平面中延伸，并且所述坐标系的y轴垂直于所述弯曲平面；和与所述铁磁性轭结合的电绕组，所述电绕组被布置为在所述轭内越过所述弯曲的路径生成磁性弯曲场，以将具有期望的质量/电荷比的带形离子束沿所述弯曲的路径弯曲；其中，所述均匀的横截面内轮廓具有如下的边，所述边包括四个成角度的边，所述四个成角度的边分别位于通过如下四个等式限定的线上：1）a1x+b1y=a1b1，2）a2x‑b1y=a2b1，3）a3x+b2y=‑a3b2，4）a4x‑b2y=‑a4b2；其中，a1、a2、a3、a4、b1和b2是正数，其中，位于通过等式1）和等式4）限定的线上的每个所述成角度的边在相应的所述线上向上延伸到y=y’，且位于通过等式2）和等式3）限定的线上的每个所述成角度的边在相应的所述线上向下延伸到 y=‑y’’，其中y’和y’’是正数，y’小于或等于a1和a4中的较小者，且y’’小于或等于a2和a3中的较小者。