一种紧凑型质子能谱测量装置制造方法及图纸

技术编号:26373927 阅读:32 留言:0更新日期:2020-11-19 23:42
本发明专利技术提供了一种紧凑型质子能谱测量装置,解决现有采用堆栈探测器对质子能谱探测,效率低且具有接触污染物风险的问题。该装置包括沿质子出射方向依次同轴设置的楔形滤片、闪烁体、成像镜头及探测器;楔形滤片的薄边厚度为0.2mm~2mm,厚边厚度为1.0mm~10mm;成像镜头采用物方远心系统;质子束入射楔形滤片,经楔形滤片能谱过滤后入射闪烁体,激发出可见光子并入射至成像镜头,成像镜头将可见光子的空间分布图像成像到探测器的像增强靶面上。楔形滤片不同厚度位置透过的质子能量不同,因而通过楔形滤片可以获得质子的连续能谱信息,实现质子能谱的高效测量。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型质子能谱测量装置
本专利技术属于激光聚变领域,涉及质子探测技术,具体涉及一种应用于核聚变研究的紧凑型质子能谱测量装置。
技术介绍
聚变能源是一种无污染的清洁能源,世界各国都竞相对相关技术的研发投入大量的人力和物力。然而实现聚变的条件极为苛刻,燃料需要达到极端高温、高压,目前激光惯性约束聚变和磁约束聚变是实现这一条件两种最有前途的技术途径。在激光惯性约束聚变中,为了达到燃料的“中心热斑”DH(DianHuo)条件,世界各国都建设或规划了规模庞大的激光驱动装置,例如:美国已经建成的NIF装置,其具有192束高能激光,输出能量1.8MJ;法国在建的LMJ装置,具有240束高能激光,输出能量1.8MJ;俄罗斯正在建设的KaЛbMep,输出能量2.0MJ。近年来,除了不断扩大激光驱动装置的规模外,还提出了基于高能质子束实现快DH的方案,即在聚变燃料被压缩到最大密度时,将一束超短超强激光脉冲聚焦在靶丸表面,极高的有质动力在靶丸表面的等离子体临界密度面上打洞,并将临界密度面压向靶芯的高密核,在这个过程中产生大量的Mev能量高能质子束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:包括沿质子出射方向依次同轴设置的楔形滤片(1)、闪烁体(2)、成像镜头及探测器;/n所述楔形滤片(1)的薄边厚度为0.2mm~2mm,厚边厚度为1.0mm~10mm;/n所述成像镜头采用物方远心系统;/n质子束入射楔形滤片(1),经楔形滤片(1)能谱过滤后入射闪烁体(2),激发出可见光子并入射至所述成像镜头,成像镜头将可见光子的空间分布图像成像到所述探测器的像增强靶面(12)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:包括沿质子出射方向依次同轴设置的楔形滤片(1)、闪烁体(2)、成像镜头及探测器;
所述楔形滤片(1)的薄边厚度为0.2mm~2mm,厚边厚度为1.0mm~10mm;
所述成像镜头采用物方远心系统;
质子束入射楔形滤片(1),经楔形滤片(1)能谱过滤后入射闪烁体(2),激发出可见光子并入射至所述成像镜头,成像镜头将可见光子的空间分布图像成像到所述探测器的像增强靶面(12)上。


2.根据权利要求1所述紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:所述楔形滤片(1)的薄边厚度为0.4mm,厚边厚度为2.0mm,面型尺寸为40mm×40mm。


3.根据权利要求2所述紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:所述成像镜头的物方数值孔径NA为0.164。


4.根据权利要求1至3任一所述紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:还包括密封窗(9);
所述成像镜头包括沿质子出射方向依次同轴设置的第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)、第四透镜(6)、第五透镜(7)、第六透镜(8)、第七透镜(10)和第八透镜(11);
所述密封窗(9)设置在第六透镜(8)和第七透镜(10)之间,所述第七透镜(10)、第八透镜(11)以及探测器共同密封在大气舱或大气包中。


5.根据权利要求4所述紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:所述第一透镜(3)前表面的球面半径为-81.65,后表面的球面半径为-54.41;
所述第二透镜(4)前表面的球面半径为153.46,后表面的球面半径为-150.34;
所述第三透镜(5)前表面的球面半径为59.16,前表面的二次曲线系数k、二阶系数α1、四阶系数α2、六阶系数α3分别为0.5313、7.983×10-5、-3.125×10-7、-1.996×10-11;
所述第四透镜(6)前表面的球面半径为-153.46,后表面的球面半径为52.24;
所述第五透镜(7)前表面的球面半径为153.46,后表面的球面半径为-150.34;
所述第六透镜(8)前表面的球面半径为153.46,后表面的球面半径为-150.34;
所述第七透镜(10)前表面的球面半径为31.9,后表面的球面半径为30.57;
所述第八透镜(11)前表面的球面半径为-57.15,后表面的球面半径为141.88。


6.根据权利要求5所述紧凑型质子能谱测量装置,其特征在于:所述闪烁体(2)、第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)、第四透镜(6)、第五透镜(7)、...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫亚东刘霞刚高炜李奇王军宁何俊华
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:陕西;61

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