[发明专利]一种固体材料内部的加工方法及设备

权利要求书

1、一种固体材料内部的加工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将欲加工的固体材料(7)放在空心球体状的辐照装置的中心(16)；

(2)在辐照装置的球壳形辐照源层(1)上，开有至少两个辐照孔(3)，辐照孔(3)内装有辐照源(15)；

(3)在辐照源层(1)的内侧设有球壳形准直孔层(2)，在准直孔层(2)上开有与辐照孔(3)对应的至少两个准直孔(4)，准直孔(4)与辐照源(15)的连线通过辐照装置的几何中心(16)，以保证所有辐照源(15)射出的射线均能集中于辐照装置的几何中心(16)；

(4)转动准直孔层(2)，使准直孔(4)与辐照孔(3)对齐，辐照源层(1)四周的各辐照源(15)射出的射线聚焦到固体材料(7)内的某一点，经一段预定的时间照射后，转动准直孔层(2)，使准直孔(4)与辐照孔(3)错开，准直孔层(2)挡住射线，中止对该点照射，再按预定的方案移动固体材料(7)的位置，转动准直孔层(2)使准直孔(4)与辐照孔(3)对齐，对另一点进行聚焦照射，完成对多点的照射后，在固体材料(7)内部形成预定的图案。

2、如权利要求1所述的加工方法，其特征在于所说的固体材料(7)为宝石、玉石或石英等。

3、如权利要求2所述的加工方法，其特征在于辐照源(15)为r射线或中子源等，r射线可用钴60源等，中子源可用锎252源等。

4、一种加工固体材料内部的辐照装置，包括辐照源层(1)，准直孔层(2)和屏蔽层(10)，其特征在于辐照源层(1)为球壳，其上开有至少两个辐照孔(3)，辐照孔(3)内装有辐照源(15)，准直孔层(2)亦为一球壳，设在辐照源层(1)的内侧，并与之滑动连接，准直孔层(2)上设有与辐照孔(3)相对应的至少两个准直孔(4)，准直孔(4)与辐照源(15)的连线通过辐照装置的几何中心(16)，在辐照源层(1)上装有能驱动准直孔层(2)转动的驱动机构(9)，辐照源层(1)上设有伸向辐照装置中心(16)的支臂(5)，支臂(5)的前端装有托盘(8)，托盘(8)与装在支臂(5)上能驱动托盘作三维运动的托盘驱动机构(6)连接，托盘(8)中央设有直径较大的圆孔，圆孔上装有网状物(14)，欲加工的固体材料(7)放在网上，在辐照源层(1)外侧装有屏蔽辐照源(15)的放射性的屏蔽层(10)。

5、如权利要求4所述的辐照装置，其特征在于准直孔层(2)上设有二个定位坑(12)，辐照源层(1)上对应是设有二个装有弹簧的定位销(11)，以确保准直孔层(2)在“照射状态”和“停止照射”两种工作状态下准确定位。

6、如权利要求5所述的辐照装置，其特征在于驱动机构(9)由电机和传动机构组成，传动机构为齿轮传动机构或蜗轮蜗杆传动。

7、如权利要求6所述的辐照装置，其特征在于驱动托盘(8)作三维运动的长盘驱动机构(6)由电机、传动系统和控制器组成，传动系统为齿轮传动机构。