【技术实现步骤摘要】
本技术涉及核技术应用领域，更具体地涉及一种正电子束产生装置。
技术介绍
1、工业和材料领域研究发现大多数机械损伤都伴随着材料的微结构变化，材料的机械性能与其内部的原子缺陷结构密切相关，如在辐照、疲劳时真实原子结构的变化早于宏观性能的变化。目前无损检测材料微结构性质大多采用超声波、声波检测、工业ct、激光全息摄影、射线检测、渗透与磁法检测等，这些方法的固有局限性在于出现亚毫米级以上的缺陷才可以检测出。
2、对于材料亚毫米甚至微米的结构性质检测，正电子无损检测是一个有效的手段。当正电子湮灭发生在材料空隙位置和其他缺陷区域时，湮灭辐射会带出这些区域的结构信息。正电子湮灭可给出与物质中电子动能分布和密度分布的相关信息，这两种分布很大程度上决定着固体材料的许多特性。
3、分析材料中的正电子湮灭辐射可以定量了解材料的变形、疲劳破坏、蠕变以及缺陷(包括位错、空格点、空位群和孔洞等)等。正电子湮灭和穆斯堡尔效应、沟道效应一样，用来研究固体的物质结构，在无损检测中得到广泛应用。检测原子尺寸缺陷是正电子湮没技术的特长，对于材料的微结构表征是一个非常灵敏的工具，一般的无损检测方法是无法与之相比的。
4、利用正电子湮灭检测材料时，正电子注入材料内部一定深度，湮灭后放出的两个511kev的伽马射线和时间谱带有材料内部的微观结构信息。理论上只要超过1.022mev以上的伽马射线就可以通过电子对效应γ→e++e-产生正电子，为了满足正电子无损检测高精度和准确度要求，有效的提取材料内部结构，对正电子束提出的要求有，1)为了检
5、现有技术中，正电子主要放射性同位素的衰变而产生，其来自放射性核素的β+衰变，在实验室中这是一种很有效的获取正电子的方式，但是正电子的能量是固定无法改变。放射性同位素衰变产生的正电子能量由其衰变核素的能级决定，能量固定且均小于1mev，这样的正电子在物质中的射程仅为毫米量级，只能对材料的表面结构进行分析，无法对材料内部结构进行检测。这使得基于放射性同位素衰变产生的正电子湮没分析对大体积物体的检测受到了限制。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种正电子束产生装置，以获得能量可调、流强更高的正电子束。
2、基于上述目的，本技术提供一种正电子束产生装置，包括依次设置的伽马源、金属靶、偏转磁铁和磁四极透镜，所述伽马源用于向金属靶发射伽马射线，以使所述伽马射线轰击在所述金属靶上并产生正电子束，所述偏转磁铁用于产生使所述正电子束偏转的磁场，所述磁四极透镜位于所述正电子束的传输路径上，以选择预设能量的正电子束并对正电子束进行聚焦。
3、进一步地，所述伽马射线的能量可调，所述伽马射线的能量范围为0.66mev-21.7mev。
4、进一步地，所述金属靶为铜靶或铅靶，所述金属靶的厚度为1-3mm。
5、进一步地，所述偏转磁铁包括两相对设置的二极磁铁。
6、进一步地，所述磁场的强度为0.2-0.5特斯拉。
7、进一步地，所述磁场的z向范围为200-800mm。
8、进一步地，所述磁四极透镜与所述偏转磁铁的z向距离为200-800mm。
9、进一步地，所述磁四极透镜包括两磁流密度和好场区大小可调的四极磁铁。
10、进一步地，所述磁四极透镜的下游设置有准直器，用于对聚焦后的正电子束进行准直。
11、进一步地，所述偏转磁铁的下游设有伽马射线吸收装置和电子吸收装置，所述伽马射线吸收装置位于所述伽马射线的传输路径上，用于吸收伽马射线；所述电子吸收装置位于电子的传输路径上，用于吸收电子。
12、本技术的正电子束产生装置，通过能量可调的伽马射线轰击金属靶而产生能量可调的正电子，正电子在经过偏转磁铁后发生偏转，磁四极透镜选择预设能量的正电子束并对其进行聚焦，从而获得期望能量的正电子束。
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1.一种正电子束产生装置，其特征在于，包括依次设置的伽马源、金属靶、偏转磁铁和磁四极透镜，所述伽马源用于向金属靶发射伽马射线，以使所述伽马射线轰击在所述金属靶上并产生正电子束，所述偏转磁铁用于产生使所述正电子束偏转的磁场，所述磁四极透镜位于所述正电子束的传输路径上，用于选择预设能量的正电子束并对正电子束进行聚焦。
2.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述伽马射线的能量可调，所述伽马射线的能量范围为0.66MeV-21.7MeV。
3.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述金属靶为铜靶或铅靶，所述金属靶的厚度为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述偏转磁铁包括两相对设置的二极磁铁。
5.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述磁场的强度为0.2-0.5特斯拉。
6.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述磁场的z向范围为200-800mm。
7.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述磁四极透镜与所述偏
8.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述磁四极透镜包括两磁流密度和好场区大小可调的四极磁铁。
9.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述磁四极透镜的下游设置有准直器，用于对聚焦后的正电子束进行准直。
10.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述偏转磁铁的下游设有伽马射线吸收装置和电子吸收装置，所述伽马射线吸收装置位于所述伽马射线的传输路径上，用于吸收伽马射线；所述电子吸收装置位于电子的传输路径上，用于吸收电子。
...【技术特征摘要】
1.一种正电子束产生装置，其特征在于，包括依次设置的伽马源、金属靶、偏转磁铁和磁四极透镜，所述伽马源用于向金属靶发射伽马射线，以使所述伽马射线轰击在所述金属靶上并产生正电子束，所述偏转磁铁用于产生使所述正电子束偏转的磁场，所述磁四极透镜位于所述正电子束的传输路径上，用于选择预设能量的正电子束并对正电子束进行聚焦。
2.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述伽马射线的能量可调，所述伽马射线的能量范围为0.66mev-21.7mev。
3.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述金属靶为铜靶或铅靶，所述金属靶的厚度为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述偏转磁铁包括两相对设置的二极磁铁。
5.根据权利要求1所述的正电子束产生装置，其特征在于，所述磁场的...
【专利技术属性】
技术研发人员：金晟，范功涛，王宏伟，刘龙祥，许杭华，张岳，郝子锐，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：新型
国别省市：
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