[发明专利]一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置

说明书

本发明涉及一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置，包括离子源、LEBT束线、粒子加速器、HEBT束线和膜照射终端；离子源用于产生高电荷态的重离子束流并对重离子束流进行初级加速；LEBT束线用于对重离子束流进行分析并匹配传输至粒子加速器；粒子加速器对重离子束流进行主加速，然后注入到HEBT束线；HEBT束线将注入的重离子束流劈分成若干股重离子束流后分别传输至若干个膜照射终端，膜照射终端将重离子束流引出并对放置于大气环境中的薄膜进行照射。本发明由于可以将薄膜放置在大气环境下进行照射，使薄膜的更换方便快捷，大大减小更换薄膜的时间，且在同一时间，可有多个终端同时照射薄膜，极大提高薄膜的照射效率，从而提高核孔膜的生产效率。

技术领域

本发明涉及一种重离子生产装置，具体涉及一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置，属于核孔膜生产技术领域。

背景技术

重离子核孔膜在水处理、空气过滤以及清洁能源(如锂离子电池隔膜)等方面具有不可替代的优秀作用，并在新型特殊功能材料方面有着独特的作用，有望在民用和军用新材料方面有许多突破性进展。

目前国际上已有的核孔膜照射专用装置，可提供的重离子单核子能量约为3MeV/u，需照射的薄膜只能放置在真空状态，且在同一时间段只有一个照射终端工作，薄膜的照射效率不高，导致核孔膜的生产效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置，包括离子源、LEBT束线、粒子加速器、HEBT束线和膜照射终端；所述离子源用于产生高电荷态的重离子束流并对重离子束流进行初级加速；所述LEBT束线设置在所述离子源的出口和所述粒子加速器的入口之间，用于对所述离子源产生的重离子束流进行分析，以根据不同类型核孔膜需求选定适合加速的重离子，然后匹配传输至所述粒子加速器；所述粒子加速器对重离子束流进行主加速，然后注入到所述HEBT束线；所述HEBT束线将注入的重离子束流劈分成若干股重离子束流后分别传输至若干个膜照射终端，所述膜照射终端将重离子束流引出并对放置于大气环境中的薄膜进行照射。

所述的重离子生产装置，优选地，所述LEBT束线包括依次设置的：第一螺线管磁透镜，用于对引出重离子束流进行聚焦或散焦；双向校正磁铁，用于调整重离子束流至中心位置；分析二极磁铁，用于分析重离子种类并选定适合加速的重离子；第一组合四极磁铁，用于对选定的重离子束流进行聚焦或散焦；双向偏转二极磁铁，用于使重离子束流的方向偏转；第二组合四极磁铁和第二螺线管磁透镜，用于对重离子束流进行聚焦或散焦。

所述的重离子生产装置，优选地，所述HEBT束线包括依次设置的：劈束装置，至少一个所述劈束装置沿所述HEBT束线的传输方向依次放置，用于将所述粒子加速器引出的一束重离子束流进行分割以劈分成若干股重离子束；偏转二极磁铁，用于使重离子束流的方向偏转以传输至所述膜照射终端；聚焦四极磁铁，用于对引出重离子束流进行聚焦或散焦；水平扫描磁铁和垂直扫描磁铁，用于使重离子束流的束斑均匀。

所述的重离子生产装置，优选地，所述LEBT束线同时与若干个所述离子源连接，且若干个所述离子源在极短时间间隔内交替运行。

所述的重离子生产装置，优选地，所述离子源为超导离子源和/或ECR离子源。

所述的重离子生产装置，优选地，所述离子源产生的高电荷态重离子的平均束流强度为百微安量级。

所述的重离子生产装置，优选地，所述粒子加速器能够将重离子束流加速到单核能约为5MeV/u至20MeV/u。

所述的重离子生产装置，优选地，所述粒子加速器为超导回旋加速器。