粒子加速器制造技术

本发明专利技术涉及粒子加速设备技术领域，具体提供一种粒子加速器，旨在解决现有低能粒子加速器难以实现数百毫安，乃至安培量级的粒子束直流加速的问题。为此目的，本发明专利技术的粒子加速器，包括：多个粒子源；多个真空加速装置，所述真空加速装置与所述粒子源一一对应设置，所述真空加速装置用于将对应的所述粒子源提供的子粒子束流进行加速；汇聚装置，所述汇聚装置与所有所述真空加速装置相连，所述汇聚装置用于将进入其内部的多条加速后的子粒子束流汇聚形成主粒子束流。本发明专利技术的粒子加速器通过采用多个粒子源和多个真空加速装置产生多条低流强的粒子束流，并通过汇聚装置将多条低流强的粒子束流汇聚成一条高流强的粒子束流，实现强流粒子束流的加速。粒子束流的加速。粒子束流的加速。

【技术实现步骤摘要】
粒子加速器


[0001]本专利技术涉及粒子加速设备
，具体提供一种粒子加速器。

技术介绍

[0002]粒子加速器，全名为“荷电粒子加速器”，是使带电粒子在高真空场中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量的特种电磁、高真空装置。是人为地提供各种高能粒子束或辐射线的现代化装备。
[0003]目前已有的高压静电型粒子加速器由于属于低能加速器，空间电荷效应尤为严重，导致难以实现数百毫安，乃至安培量级的粒子束直流加速。因此，如何采用高压静电型粒子加速器实现数百毫安、安培量级的粒子束直流加速，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有低能粒子加速器空间电荷效应尤为严重，难以实现数百毫安，乃至安培量级的粒子束直流加速的问题。
[0005]根据本专利技术的第一个方面，公开了一种粒子加速器，包括：多个粒子源，所述粒子源用于提供需要加速的子粒子束流；多个真空加速装置，所述真空加速装置与所述粒子源一一对应设置，所述真空加速装置与所对应的粒子源相连，所述真空加速装置用于将对应的所述粒子源提供的子粒子束流进行加速；汇聚装置，所述汇聚装置与所有所述真空加速装置相连，以便加速后的子粒子束流进入所述汇聚装置内，所述汇聚装置用于将进入其内部的多条加速后的子粒子束流汇聚形成主粒子束流。
[0006]进一步地，所述汇聚装置包括：离子漏斗，所述离子漏斗具有多个间隔设置的电极，每个所述电极上设置有过流孔，所有所述过流孔整体形成拟合通道，所述拟合通道用于通过加速后的子粒子束流，所述离子漏斗用于将所述拟合通道内的多条所述子粒子束流汇聚形成主粒子束流。
[0007]进一步地，所有所述电极上施加有射频电压，相邻的两个所述电极上，所述射频电压的幅值相等且相位相反。
[0008]进一步地，在所述拟合通道的入口至所述拟合通道的出口方向上，所述离子漏斗上施加有直流梯度电压。
[0009]进一步地，所述拟合通道具有扩口段，所述扩口段位于所述拟合通道的入口位置处，在所述拟合通道入口至所述拟合通道出口的方向上，位于所述扩口段内的所述极片上的过流孔的孔径逐渐缩小。
[0010]进一步地，所述拟合通道具有漂移段，在所述拟合通道入口至所述拟合通道出口的方向上，所述扩口段与所述漂移段依次相连，位于所述漂移段内的所述极片上的过流孔的孔径相同。
[0011]进一步地，所述电极为网状电极，所述过流孔设置在所述网状电极的中心位置处。
[0012]进一步地，所述汇聚装置还包括：磁透镜，沿所述拟合通道入口至所述拟合通道出
口的方向，所述磁透镜设置在所述离子漏斗的外周上。
[0013]进一步地，所述粒子加速器还包括：均匀化装置，所述均匀化装置设置在所述汇聚装置的出口位置处，所述均匀化装置用于对所述主粒子束流进行均匀化处理。
[0014]根据本专利技术的第二个方面，还公开了一种粒子加速器，包括：多个粒子源，所述粒子源用于提供需要加速的子粒子束流；汇聚装置，每个所述粒子源的出口均朝向所述汇聚装置的入口设置，以便所有所述子粒子束流进入所述汇聚装置内，所述汇聚装置用于将进入其内部的多条子粒子束流汇聚形成主粒子束流。
[0015]本专利技术的粒子加速器通过采用多个粒子源和多个真空加速装置，每个粒子源可以产生一条低流强的子粒子束流，并通过对应的真空加速装置对每个子粒子束流分别进行加速，再通过汇聚装置30将多条低流强的粒子束流汇聚成一条高流强的粒子束流，从而实现强流粒子束流的加速。
附图说明
[0016]下面结合附图来描述本专利技术的优选实施方式，附图中：
[0017]图1是本专利技术的实施例一的粒子加速器的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术的实施例一的粒子加速器的离子漏斗的结构示意图；
[0019]附图标记列表：
[0020]10、粒子源；20、真空加速装置；30、汇聚装置；31、离子漏斗；311、电极；312、过流孔；313、拟合通道；313a、扩口段；313b、漂移段；313c、汇聚段；40、均匀化装置。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围不局限于说明书的内容。
[0022]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]如图1所示，本专利技术公开了一种粒子加速器，包括多个粒子源10、多个真空加速装
置20和汇聚装置30，粒子源10用于提供需要加速的子粒子束流；真空加速装置20与粒子源10一一对应设置，真空加速装置20与所对应的粒子源10相连，真空加速装置20用于将对应的粒子源10提供的子粒子束流进行加速；汇聚装置30与所有真空加速装置20相连，以便加速后的子粒子束流进入汇聚装置30内，汇聚装置30用于将进入其内部的多条加速后的子粒子束流汇聚形成主粒子束流。
[0026]本专利技术的粒子加速器通过采用多个粒子源10和多个真空加速装置20，每个粒子源10可以产生一条低流强的子粒子束流，并通过对应的真空加速装置20对每个子粒子束流分别进行加速，再通过汇聚装置30将多条低流强的粒子束流汇聚成一条高流强的粒子束流，从而实现强流粒子束流的加速。
[0027]下面结合实施例对本专利技术的粒子加速器进行具体说明：
[0028]如图1所示的本专利技术的实施例一，在本实施例中，粒子源10为离子源，每个离子源与一个真空加速装置20相对应，离子源可以提供需要加速的子离子束流，每个离子源具有一个引出装置，每个真空加速装置20包括一个高压静电加速管，每个离子源通过各自的引出装置与所对应的真空加速装置20的高压静电加速管连接，汇聚装置30与所有高压静电加速管相连。每个离子源通过各自的引出装置引出一条低流强(数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒子加速器，其特征在于，包括：多个粒子源(10)，所述粒子源(10)用于提供需要加速的子粒子束流；多个真空加速装置(20)，所述真空加速装置(20)与所述粒子源(10)一一对应设置，所述真空加速装置与所对应的粒子源(10)相连，所述真空加速装置(20)用于将对应的所述粒子源(10)提供的子粒子束流进行加速；汇聚装置(30)，所述汇聚装置(30)与所有所述真空加速装置(20)相连，以便加速后的子粒子束流进入所述汇聚装置(30)内，所述汇聚装置(30)用于将进入其内部的多条加速后的子粒子束流汇聚形成主粒子束流。2.根据权利要求1所述的粒子加速器，其特征在于，所述汇聚装置(30)包括：离子漏斗(31)，所述离子漏斗(31)具有多个间隔设置的电极(311)，每个所述电极(311)上设置有过流孔(312)，所有所述过流孔(312)整体形成拟合通道(313)，所述拟合通道(313)用于通过加速后的子粒子束流，所述离子漏斗(31)用于将所述拟合通道(313)内的多条加速后的子粒子束流汇聚形成主粒子束流。3.根据权利要求2所述的粒子加速器，其特征在于，所有所述电极(311)上施加有射频电压，相邻的两个所述电极(311)上，所述射频电压的幅值相等且相位相反。4.根据权利要求3所述的粒子加速器，其特征在于，在所述拟合通道(313)的入口至所述拟合通道(313)的出口方向上，所述离子漏斗(31)上施加有直流梯度电压。5.根据权利要求2所述的粒子加速器，其特征在于，所述拟合通道(313)具有扩口段(313a)，所述扩口段(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：中子科学研究院重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：