一种基于光纤传输的高能离子探针制造技术

本发明专利技术涉及一种基于光纤传输的高能离子探针，包括探头、ZnS闪烁体、光学透镜组、耐高温光纤阵列、真空馈口、高速相机和信号处理系统。高能离子穿过探头外壳小孔打击到探头最前端的ZnS闪烁体上，并发出光信号。光信号经过光学透镜组聚焦到耐高温光纤阵列前端，并经光纤传输至高速相机。高速相机采集数据并上传至信号处理系统。其中，探头包含闪烁体压片、主体框、连接筒、上盖板、小孔盖板。闪烁体压片将ZnS闪烁体固定在主体框上。主体框通过连接筒与光学透镜组相连。小孔盖板位于上盖板内侧，上盖板与主体框上侧相连。本发明专利技术基于耐高温光纤阵列传输信号，具有极大的空间灵活性。具有极大的空间灵活性。具有极大的空间灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤传输的高能离子探针


[0001]本专利技术涉及高能粒子诊断
，尤其涉及一种基于光纤传输的高能离子探针。

技术介绍

[0002]磁约束聚变实验装置EAST托卡马克上辅助加热功率可达10MW以上。其中，离子回旋共振加热(ICRH)和中性束注入(NBI)不仅可以极大地提高等离子体的离子温度和等离子体储能，而且能产生大量高能离子。研究高能离子引起的等离子体不稳定性以及高能离子的损失不仅对提高EAST离子温度和实现高功率长脉冲至关重要，也是未来聚变堆ITER和CFETR需要重点研究的关键问题。基于光纤传输的高能离子探针不仅可以给出高能离子分布，而且能测量高能离子引起的不稳定性，是研究高能离子物理的核心诊断。通过发展基于闪烁体的高能离子探针，并首次使用耐高温光纤阵列来传递高能离子产生的信号，不仅能保证光信号在长距离传输中的质量，而且占用体积很小(包含外部波纹管的耐高温光纤阵列直径仅为16mm)。因此，该探针系统只需一个较小的真空馈口即可(如ICRH天线上多个真空馈口中的一个)，无需占用诊断窗口。此外，由于光纤可以弯曲，故前端探头与光纤馈口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传输的高能离子探针，其特征在于：包括探头(1)、ZnS闪烁体(7)、光学透镜组(2)、耐高温光纤阵列(3)、真空馈口(4)、高速相机(5)和信号处理系统(6)；所述ZnS闪烁体(7)位于高能离子探针的最前端；高能离子穿过探头(1)上的小孔打击到ZnS闪烁体(7)上并发出光信号，光信号经过光学透镜组(2)聚焦到耐高温光纤阵列(3)前端；耐高温光纤阵列(3)通过真空馈口(4)与高速相机(5)相连；高速相机(5)采集光信号并上传至信号处理系统(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传输的高能离子探针，其特征在于：探头(1)包含闪烁体压片(8)、主体框(9)、连接筒(10)、上盖板(11)、小孔盖板(12)；闪烁体压片(8)将ZnS闪烁体(7)固定在主体框(9)上，主体框(9)通过连接筒(10)与光学透镜组(2)相连，小孔盖板(12)位于上盖板(11)内侧，上盖板(11)与主体框(9)上侧相连。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤传输的高能离子探针，其特征在于：探头(1)上的小孔上端为第一孔，尺寸为高
×
宽＝1mm
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2mm，探头(1)上的小孔下端为第二孔，尺寸为高
×
宽＝1mm

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张华朋，张新军，刘鲁南，朱光辉，程艳，杨桦，王永胜，张开，邱思淳，李柳欣，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：