[实用新型]一种同位素谱线扫描探头

说明书

技术领域

本实用新型属于同位素电磁分离器技术领域，具体涉及一种同位素谱线扫描探头。

背景技术

电磁分离方法在同位素分离领域具有不可或缺的地位，电磁分离法是利用能量相同、质量不同的离子在横向磁场中旋转半径不同实现同位素分离的。同位素电磁分离器就是采用电磁分离方法分离得到同位素的设备。待分离的离子束从同位素电磁分离器的离子源中射出，经同位素电磁分离器中的磁场分离，再被接收装置接收，完成同位素的分离工作。

同位素电磁分离器分离后的同位素的离子束要全部收集起来，就需要对离子束的聚焦平面上的束流密度的横向分布进行测量，以便接收器(接收分离后的同位素的离子束的装置)能够对准最佳的聚焦面。同位素电磁分离器中的离子源通过三电极引出系统引出离子束后，经过磁场偏转，不同质量的同位素会汇聚在聚焦面的不同空间位置而实现分离，该现象称为色散。色散距离越大，越有利于同位素的分离。谱线扫描装置用于测量离子束在经过分离磁铁后的分离与聚焦状况，并用于寻找最佳的聚焦面。从而实现接收器在进行接收之前，离子束的位置与接收器上相应的接收口袋位置对准，保证同位素丰度。

目前，对离子束的束流进行测量的探头(及方法)有许多种，有束流变压器(BCT)、直流流强变压器(DCCT)、壁电流探头(WCM)、法拉第筒等。除了法拉第筒以外，其他的测量方法是通过离子束的束流产生的磁通量来获得束流的大小，可以避免探头与束流的直接接触，在加速器领域都有较多的应用。然而，谱线扫描仪需要测量束流密度的空间分布，在这些探测装置中，只有法拉第筒能够扫描束流获得束流密度的分布。

实用新型内容

本实用新型是同位素谱线扫描装置上的探头，用于实现同位素谱线扫描装置对聚焦平面上离子束内束流密度的横向分布的测量，采用法拉第筒测量离子束的束流密度分布。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是一种同位素谱线扫描探头，设置在同位素谱线扫描装置上，所述同位素谱线扫描装置设置在同位素电磁分离器的接收器上，包括设置有探头的探头板，连接所述探头和所述同位素谱线扫描装置的连接线路；所述探头为法拉第筒，用于探测所述同位素电磁分离器分离后的离子束的电流信号；其中，所述探头为若干个，以相同间距直线排列在所述探头板上。

进一步，所述探头为7个。

进一步，所述间距为20mm。

进一步，所述法拉第筒竖直设置在所述探头板上，开口方向一致。

进一步，所述法拉第筒的直径为1mm。

更进一步，所述法拉第筒为不锈钢材质。

进一步，所述探头板采用高纯石墨制作。

进一步，所述探头和所述探头板之间设有绝缘层。

更进一步，所述绝缘层采用氮化硼制作。

本实用新型的有益效果在于：

1.可同时在线测量多组数据，解决了由于离子束束流不稳定性导致的测量结果的不确定性。

2.探头的法拉第筒尺寸为1mm，提高了测量准确性。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中所述铷元素同位素谱线扫描方法示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中所述铷元素同位素的离子束所产生的电流信号示意图(即束流密度分布示意图)；

图3是本实用新型具体实施方式中设置有所述同位素谱线扫描装置的接收器的示意图；

图4是本实用新型具体实施方式中所述同位素谱线扫描装置在接收器上的安装示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中所述同位素谱线扫描探头的后视图；

图6是本实用新型具体实施方式中所述同位素谱线扫描探头的俯视图；

图中：1-扫描探头驱动步进电机，2-皮带轮传动结构，3-探头扫描运动丝杠，4-滑动轴，5-前后运动驱动电机，6-前后运动驱动丝杠，7-连接法兰，8-框架，9-传动杆，10-探头板，11-探头，12-固定螺钉，13-真空室壁，14-绝缘层，15-螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。