[发明专利]一种低能离子束诱变育种设备和诱变方法

权利要求书

1.一种低能离子束诱变育种设备，其特征在于，包括电子枪真空室(1-2)、离子源真空室(1-11)和育种辐照腔(4-1)，所述的电子枪真空室(1-2)内部设置有电子枪(1-1)，所述的电子枪真空室(1-2)和离子源真空室(1-11)通过传输窗(1-8)连通，所述的电子枪(1-1)和传输窗(1-8)同轴设置，所述的电子枪真空室(1-2)外部连接有第一枪室放气阀(1-13)，所述的离子源真空室(1-11)设置有枪室进气阀(1-12)和第二枪室放气阀(1-15)，在离子源真空室(1-11)上与传输窗(1-8)相对的一侧设置有离子束引入装置(1-14)，所述的离子束引入装置(1-14)与育种辐照腔(4-1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种低能离子束诱变育种设备，其特征在于，所述的电子枪(1-1)为三极电子枪，由灯丝(1-3)、阴极(1-4)、聚束极(1-5)、阳极(1-6)和聚焦线圈(1-7)组成，其中，聚束极(1-5)罩设在灯丝上，阴极(1-4)与灯丝(1-3)连接，阳极(1-6)设置在灯丝(1-3)同轴的对位处，电子枪(1-1)外侧两边分别放置有聚焦线圈(1-7)，聚焦线圈(1-7)连接在第一金属圆筒电极(3-4)两侧。

3.根据权利要求2所述的一种低能离子束诱变育种设备，其特征在于，还包括真空系统，所述的真空系统包括工控机(2-1)，工控机(2-1)的输出端连接PLC设备(2-2)的输入端，PLC设备(2-2)的输出端连接控制器件(2-3)和工控机(2-1)的输入端，PLC设备(2-2)的输入端连接检测器件(2-4)的输出端，控制器件(2-3)的输出端连接检测器件(2-4)的输入端。

4.根据权利要求3所述的一种低能离子束诱变育种设备，其特征在于，所述的控制器件(2-3)包括有大气阀(4-3)、枪室进气阀(1-12)、旁抽阀(4-5)、高阀(4-6)、前置阀(4-8)、真空室分子泵(4-7)、真空室机械泵(4-9)、冷却水泵(4-10)；其中大气阀(4-3)通过管道(4-2)连接到育种辐照腔(4-1)内侧，育种辐照腔(4-1)通过管道(4-2)连接离子源真空室(1-11)外侧的枪室进气阀(1-12)，育种辐照腔(4-1)底部通过管道(4-2)连接冷却水泵(4-10)，育种辐照腔(4-1)外部通过管道(4-2)连接旁抽阀(4-5)进而高阀(4-6)，高阀(4-6)通过管道(4-2)连接真空室分子泵(4-7)，真空室分子泵(4-7)通过管道(4-2)连接前置阀(4-8)，前置阀(4-8)通过管道(4-2)连接旁抽阀(4-5)和真空室机械泵(4-9)，育种辐照腔(4-1)外侧连接有舱门(4-12)，内腔底部放置有种子转盘(4-11)。

5.根据权利要求4所述的一种低能离子束诱变育种设备，其特征在于，所述的离子束引入装置(1-14)采用三电极引出系统，其三电极引出系统分别由金属圆板电极(3-6)、第二金属圆筒电极(3-7)、金属多孔电极(3-8)组成。

6.根据权利要求5所述的一种低能离子束诱变育种设备，其特征在于，所述的低能离子束诱变育种设备还包括电源组系统，所述的电源组系统包括灯丝电源(3-1)、阳极电源(3-2)、高压加速电源(3-3)、磁场电源(3-5)和抑制电源(3-9)，所述灯丝电源(3-1)的正极端连接灯丝(1-3)的正极端和阳极电源(3-2)的负极端，所述灯丝电源(3-1)的负极端连接灯丝的(1-3)负极端，所述阳极电源(3-2)的正极端连接可控计时开关S1的一端，所述可控计时开关S1的另一端连接电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端，电阻R1的另一端连接金属圆板电极(3-6)的一端，电阻R2的另一端连接第二金属圆筒电极(3-7)的一端，电阻R3的另一端连接第一金属圆筒电极(3-4)的一端，电阻R4的另一端连接高压加速电源(3-3)的正极端和金属多孔电极(3-8)的一端，所述高压加速电源(3-3)的负极端连接GND端和金属多孔电极(3-8)的一端，所述磁场电源(3-5)的正极端、负极端分别连接第一金属圆筒电极(3-4)的两端，所述抑制电源(3-9)的正极端、负极端分别连接GND端和金属多孔电极(3-8)的一端。

7.权利要求1所述的低能离子束诱变育种设备的诱变方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)开机前准备，打开冷却水泵(4-10)进行冷却水开通，接通设备输入电源220v；

(2)打开育种辐照腔(4-1)外侧舱门(4-12)，开舱门(4-12)过程中需要确保电源组系统高压电源(3-3)关闭、无束流，确保高阀(4-6)、旁抽阀(4-5)已关闭，之后打开大气阀(4-3)，当育种辐照腔(4-1)内外气压平衡时，开启舱门(4-12)；

(3)放样品，将样品依次放入育种辐照腔(4-1)内侧的种子转盘(4-11)上，一次最多放置6盘样品，放置完成后关紧舱门(4-12)，此时育种辐照腔(4-1)为大气压状态，之后抽取育种辐照腔(4-1)内部气压，使主腔室气压达到10^-3Pa以下；

(4)抽真空，先开启真空室分子泵(4-7)和真空室机械泵(4-9)，再开启前置阀(4-8)，之后打开旁抽阀(4-5)。当育种辐照腔(4-1)内气压处于40-60pa时，关闭旁抽阀(4-5)，开启高阀(4-6)；

(5)设置各样品的辐照参数，

(6)开启离子源，打开枪室进气阀(1-12)，向离子源真空室(1-11)内注入工作气体氮气、二氧化碳等气体，使离子源真空室(1-11)气压保持在5×10^-3Pa和5×10^-2Pa范围之内；

(7)上位机发送指令，开启种子辐照；

(8)辐照结束，取出样品，并进行关机操作。