[发明专利]一种同位素谱线扫描装置及方法

权利要求书

1.一种同位素谱线扫描装置，设置在同位素电磁分离器中的真空环境内，包括法拉第筒制成的探头(11)，所述探头(11)能够探测所述同位素电磁分离器分离后的离子束的电流信号，其特征是：所述探头(11)设置在探头板(10)上，所述探头板(10)设置在所述同位素电磁分离器中的接收器的框架(8)上，还包括设置在所述接收器上的能够使所述探头板(10)做三维移动的机械传动机构，还包括与所述探头(11)相连的电子线路，以及同所述电子线路相连的数据处理系统，所述数据处理系统能够采集、显示、记录所述探头(11)的空间位置信号和所述离子束的电流信号；

所述机械传动机构能够提供所述探头板(10)的三维移动空间的范围为240mm×240mm×240mm，三维移动空间的三维坐标包括X轴、Y轴、Z轴。

2.如权利要求1所述的同位素谱线扫描装置，其特征是：所述探头(11)不止一个，直线分布在所述探头板(10)上，间距20mm，所述电子线路与所述探头(11)一一对应。

3.如权利要求2所述的同位素谱线扫描装置，其特征是：所述探头(11)所采用的所述法拉第筒的直径为1mm。

4.如权利要求1所述的同位素谱线扫描装置，其特征是：所述探头板(10)能够在所述框架(8)上做与所述X轴成43°角的直线移动。

5.如权利要求4所述的同位素谱线扫描装置，其特征是：

所述机械传动机构包括能够带动所述框架(8)及所述探头板(10)前后运动的滑动轴(4)，相互连接的前后运动驱动步进电机(5)和前后运动驱动丝杠(6)，所述前后运动驱动步进电机(5)和前后运动驱动丝杠(6)用于控制所述滑动轴(4)的前后运动；

还包括互相连接的皮带轮传动结构(2)和探头扫描运动丝杠(3)；

还包括通过传动轴(14)与所述皮带轮传动结构(2)相连的扫描探头驱动步进电机(1)，所述扫描探头驱动步进电机(1)用于驱动探头扫描运动丝杠(3)使所述探头板(10)能够在所述框架(8)上做与所述X轴成43°角的直线移动。

6.如权利要求5所述的同位素谱线扫描装置，其特征是：所述传动轴(14)沿所述滑动轴(4)的轴向贯穿所述滑动轴(4)。

7.如权利要求6所述的同位素谱线扫描装置，其特征是：所述滑动轴(4)、传动轴(14)通过O型橡胶圈来实现动态密封。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述装置的同位素谱线扫描方法，包括如下步骤：

步骤(S1)，选取一个Z＝0的平面，在所述离子束附近选择一个初始位置点A，A点坐标为(X_A，Y_A)；

步骤(S2)，使所述探头(11)沿与X轴成43°角的直线移动到点B，B点坐标为(X_B，Y_B)，通过并扫描所述离子束，并同步输出所述探头(11)的空间位置信号和所述离子束的电流信号；

步骤(S3)，调整始位置点为A₁至A_n，A₁点坐标为(X_A，Y_A1)，A_n点坐标为(X_A，Y_An)，每个点均重复步骤1、步骤2，完成Z＝0的平面的测量；

步骤(S4)，按照步骤(S1)～步骤(S3)，完成Z＝-100mm～+100mm不同平面的上述测量；

步骤(S5)，所述数据处理系统根据所述空间位置信号和所述离子束的电流信号获得所述离子束的空间分布图像，取峰高的1/2处为所述离子束的宽度b，b最小处所对应的空间位置就是所述离子束的聚焦处。