[发明专利]带电粒子生成器

权利要求书

1.一种使用质子束生成器生成复合质子束的方法，所述质子束生成器包括n个质子束生成器单元，其中n至少为2，

所述方法包括：在所述n个质子束生成器单元中的每一个质子束生成器单元中，使用负氢离子源来生成负氢离子束，对所述负氢离子进行剥离以产生质子束，加速所述质子束并且将所述质子束引导到公共点，并且

所述方法进一步包括：在所述公共点合并由所述n个质子束生成器单元提供的所述n个质子束以形成所述复合质子束。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述n个质子束被脉冲化，并且合并所述n个质子束使得质子脉冲被交织。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述n个质子束中的所述质子脉冲具有基本上相同的重复频率，并且所述质子脉冲被交织为连续的质子脉冲之间的间隔相等，从而提供具有所述n个质子束的重复频率的n倍的重复频率的所述复合质子束。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述n个质子束生成器单元中的一个质子束生成器单元停止生成质子束时，所述方法进一步包括以n/(n-1)的倍数增大剩余的n-1个质子束中的所述质子脉冲的所述重复频率。

5.根据权利要求3所述的方法，所述方法包括：将所述n个质子束生成为具有基本上相等的束电流，并且其中，当所述n个质子束生成器单元中的一个质子束生成器单元停止生成质子束时，所述方法进一步包括以n/(n-1)的倍数增大剩余的n-1个质子束中的所述束电流。

6.一种在加速器驱动的次临界反应堆中产生电力的方法，所述方法包括：根据前述权利要求中的任一项所述的方法使用质子束生成器来生成复合质子束；将所述复合质子束引导到包含散裂靶和核燃料的反应堆，使得所述质子束撞击所述散裂靶，从而引起了行进到所述核燃料中的中子的散裂，确保的裂变用于生成电力。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述核燃料是钍，并且散裂中子使得所述钍转变为裂变铀。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，由所述反应堆生成的能量被馈送回以给所述质子束生成器供电。

9.一种用于生成复合质子束并且将所述复合质子束传输到靶的设备，所述设备包括相同的n个质子束生成器单元，所述n个质子束生成器单元中的每个质子束生成器单元包括：用于生成负氢离子的离子源、布置为剥离所述负氢离子以形成质子束的剥离器、布置为加速所述质子束的加速器，并且其中，所述设备被布置为合并所述n个质子束以形成所述复合质子束。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述n个质子束生成器单元中的每个质子束生成器单元的所述加速器包括直线加速器、回旋加速器、同步加速器或固定场交变梯度加速器。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的设备，其中，所述n个质子束生成器单元中的每个质子束生成器单元的所述加速器包括环形加速器。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的设备，其中，所述n个质子束生成器单元中的每个质子束生成器单元的所述加速器包括第一加速阶段，该第一加速阶段后跟着提供第二加速阶段的环形加速器。

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的设备，所述设备进一步包括布置为实施根据权利要求1至5中的任一项所述的方法的控制器。

14.一种加速器驱动的次临界反应堆，所述加速器驱动的次临界反应堆包括用于将质子束提供到位于反应堆堆芯内的散裂靶的根据权利要求9至13中的任一项所述的设备，所述反应堆堆芯进一步包括布置为接收在散裂过程中产生的中子的燃料。

15.根据权利要求14所述的反应堆，其中，所述燃料包括钍。