【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于加速器及核物理，尤其涉及一種兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、合成新核素、登陸超重核穩(wěn)定島是核物理研究的前沿和熱點。目前，基于熔合蒸發(fā)反應(yīng)，人們已合成了最重的118號元素。受反應(yīng)機制影響，熔合蒸發(fā)反應(yīng)無法合成豐中子核素。理論計算表明，多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)在合成豐中子重核時具有截面優(yōu)勢，可能是一條登陸超重核穩(wěn)定島的新途徑。但多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物具有較大的角度和能量分布，目前國際上尚無合適的收集裝置。多核子轉(zhuǎn)移其反應(yīng)產(chǎn)物有較大的角度分布，難以收集。根據(jù)物理計算，多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物的中心角分布在30°至60°范圍內(nèi)。超導(dǎo)螺旋管分離器具有大的接收度，對多核子轉(zhuǎn)移產(chǎn)物、熔合蒸發(fā)反應(yīng)產(chǎn)物具有高的收集效率和好的本底抑制能力，產(chǎn)物束流的收集和聚焦是通過超導(dǎo)螺旋管來完成的，由于超導(dǎo)螺旋管勵磁強度和孔徑的限制，接收角度≤±13°。
2、而在現(xiàn)有技術(shù)中，由于融合蒸發(fā)反應(yīng)打靶后的產(chǎn)物通常是在生成后無偏轉(zhuǎn)的流向下一級，因此在下一級設(shè)備收集時，往往不需要進行偏轉(zhuǎn)，也即偏轉(zhuǎn)角度為0°。而多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物則是會偏轉(zhuǎn)30°至60°，那么設(shè)計的下一級設(shè)備則需要進行相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)以配合產(chǎn)物收集。
3、多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)如何在30-60度范圍內(nèi)動態(tài)收集，且保證整個收集機構(gòu)在真空密封情況下實現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)。同時在融合蒸發(fā)反應(yīng)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)所用設(shè)備大部分一致的情況下，僅因為部分結(jié)構(gòu)需要調(diào)整即需要設(shè)計兩套設(shè)備，這造成的成本過大，不利于降本增效。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的
2、本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
3、第一方面，本申請?zhí)岢鲆环N兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，包括依次連接的差分真空機構(gòu)、靶腔體機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、以及粒子收集機構(gòu)，且在差分真空機構(gòu)、靶腔體機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、粒子收集機構(gòu)內(nèi)部形成傳輸通道；
4、其中，導(dǎo)向機構(gòu)與粒子收集機構(gòu)固定連接或轉(zhuǎn)動連接，使粒子收集機構(gòu)可沿反應(yīng)物傳輸方向進行收集靶腔體機構(gòu)的反應(yīng)物。
5、通過設(shè)置兩種連接方式的導(dǎo)向機構(gòu)，使得導(dǎo)向機構(gòu)能夠?qū)星惑w機構(gòu)和粒子收集機構(gòu)以固定的方式和轉(zhuǎn)動的方式連接，進而提供了粒子收集機構(gòu)多角度的收集，以滿足一些反應(yīng)的反應(yīng)物有角度的偏轉(zhuǎn)，如多核子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)物的裝置收集，同時也能兼顧一些無偏轉(zhuǎn)的反應(yīng)物收集裝置，如熔合蒸發(fā)裝置的收集。通過上述方式，只需要更換靶腔體上的導(dǎo)向機構(gòu)，同時在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的配合下實現(xiàn)不同角度的產(chǎn)物收集。
6、在一些實施方式中，導(dǎo)向機構(gòu)為第一導(dǎo)向機構(gòu)；第一導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)置有第一連接板、第一基座、第一法蘭、環(huán)形狹縫組件；第一基座設(shè)置在所述第一連接板上，且第一基座內(nèi)部設(shè)置有第一通道，第一法蘭設(shè)置在第一通道的一端，環(huán)形狹縫組件貫穿設(shè)置在第一通道上；
7、環(huán)形狹縫組件包括第一驅(qū)動部、第一狹縫部、以及第一基板；第一驅(qū)動部設(shè)置在第一基板上，第一狹縫部設(shè)置在第一驅(qū)動部的驅(qū)動端進行移動；第一狹縫部設(shè)置有第一狹縫板和若干第一狹縫，若干所述第一狹縫排布在所述第一狹縫板上。
8、當(dāng)導(dǎo)向機構(gòu)為第一導(dǎo)向機構(gòu)時，其功能為無需轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向機構(gòu)，該機構(gòu)主要用于適配無角度的反應(yīng)物產(chǎn)物偏轉(zhuǎn)的反應(yīng)，如熔合蒸發(fā)反應(yīng)產(chǎn)物時，通過設(shè)置無需轉(zhuǎn)動的第一基座實現(xiàn)對產(chǎn)物的無偏轉(zhuǎn)角度收集，其中第一通道為反應(yīng)物輸出通道，同時設(shè)置環(huán)形狹縫組件，通過若干第一狹縫排布，并且每個第一狹縫的大小可設(shè)置成不同的孔徑，通過第一驅(qū)動部將不同第一狹縫對位在反應(yīng)物第一通道上，不同環(huán)形縫用于實現(xiàn)不同發(fā)射角度束流的通過，其他束流被狹縫板限制。
9、在一些實施方式中，導(dǎo)向機構(gòu)為第二導(dǎo)向機構(gòu)；第二導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)置有第二連接板、第二基座、第二法蘭、以及熒光靶法拉第組件；第二基座設(shè)置在第二連接板上，熒光靶法拉第組件設(shè)置在第二基座上，第二基座設(shè)置有第二通道，
10、熒光靶法拉第組件包括第二驅(qū)動部、第一探頭、以及第二基板；第二驅(qū)動部設(shè)置在第二基板上，第一探頭設(shè)置在第二驅(qū)動部的驅(qū)動端進行移動；第一探頭設(shè)置有用于剖面測量的熒光靶頭和用于束流流強測量的法拉第靶頭，法拉第探頭設(shè)置在所述熒光靶探頭的上端。
11、當(dāng)導(dǎo)向機構(gòu)為第二導(dǎo)向機構(gòu)時，設(shè)置為需要轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向機構(gòu)，該機構(gòu)主要用于適配有角度的反應(yīng)產(chǎn)物偏轉(zhuǎn)的反應(yīng)，如多核子反應(yīng)的產(chǎn)物時，通過設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的第二基座，例如通過設(shè)置有波紋管的第二基座，第二基座設(shè)通過波紋管與第二法蘭連接，進而實現(xiàn)第二導(dǎo)向機構(gòu)可轉(zhuǎn)動收集有偏轉(zhuǎn)的反應(yīng)物。通過設(shè)置熒光靶法拉第組件，提供熒光靶部分用于束流剖面的測量，法拉第探頭用于束流流強的測量，當(dāng)需要流強測量時法拉第探頭移動到束流中心位置，當(dāng)需要剖面測量時熒光靶探頭移動到束流中心位置。
12、在一些實施方式中，靶腔體機構(gòu)設(shè)置有靶腔體盒、轉(zhuǎn)靶、安裝法蘭、靶前熒光靶、切換板、第一分子泵、以及插板閥；安裝法蘭安裝轉(zhuǎn)靶和靶前熒光靶，實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)靶與靶腔體盒的密封連接，且安裝法蘭與靶腔體盒可拆卸密封連接；安裝法蘭一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動支撐板，轉(zhuǎn)靶轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動支撐板上，靶前熒光靶組件設(shè)置在安裝法蘭的另一側(cè)；第一分子泵設(shè)置在靶腔體的另一側(cè)，且與安裝法蘭的抽動方向垂直設(shè)置，插板閥設(shè)置在第一分子泵的一側(cè)；切換板切割靶腔體盒遠離安裝法蘭的一側(cè)與相鄰一側(cè)形成的夾角設(shè)置；
13、靶前熒光靶組件設(shè)置有第三驅(qū)動部、第二探頭和第三基板，第三驅(qū)動部(241)設(shè)置在第三基板上，第二探頭設(shè)置在第三驅(qū)動部的驅(qū)動端進行移動；在第三驅(qū)動部(241)的驅(qū)動端驅(qū)動下可移動到束流中心。
14、靶腔體是設(shè)置靶點的位置，通過差分真空機構(gòu)輸出的束流打靶后，產(chǎn)生的產(chǎn)物由導(dǎo)向機構(gòu)向粒子收集機構(gòu)傳輸。通過設(shè)置靶腔體一側(cè)設(shè)置安裝法蘭，通過安裝法蘭能夠?qū)D(zhuǎn)靶進行檢修，方便轉(zhuǎn)靶的維護和檢修，打靶后的第一狹縫部的多個孔一樣設(shè)置多個不同孔徑的狹縫，通過改變對位的狹縫，實現(xiàn)所需入射角度的束流通過。通過設(shè)置第一分子泵和插板閥以實現(xiàn)對靶腔體內(nèi)部進行抽真空。
15、在一些實施方式中，第一導(dǎo)向機構(gòu)通過第一連接板與切換板連接，或者第二導(dǎo)向機構(gòu)通過第二連接板與切換板連接。
16、通過切換板，實現(xiàn)第一導(dǎo)向機構(gòu)與第二導(dǎo)向機構(gòu)的切換，以使得整個裝置能具有固定連接或者轉(zhuǎn)動連接的方式。
17、在一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，包括依次連接的差分真空機構(gòu)(100)、靶腔體機構(gòu)(200)、導(dǎo)向機構(gòu)(300)、以及粒子收集機構(gòu)(400)，且在差分真空機構(gòu)(100)、靶腔體機構(gòu)(200)、導(dǎo)向機構(gòu)(300)、粒子收集機構(gòu)(400)內(nèi)部形成傳輸通道；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)為第一導(dǎo)向機構(gòu)(310)；所述第一導(dǎo)向機構(gòu)(310)設(shè)置有第一連接板(311)、第一基座(312)、第一法蘭(313)、以及環(huán)形狹縫組件(314)；所述第一基座(312)設(shè)置在所述第一連接板(311)上，且所述第一基座(312)內(nèi)部設(shè)置有第一通道，所述第一法蘭(313)設(shè)置在所述第一通道的一端，所述環(huán)形狹縫組件(314)貫穿設(shè)置在所述第一通道上；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)為第二導(dǎo)向機構(gòu)(320)；所述第二導(dǎo)向機構(gòu)(320)設(shè)置有第二連接板(321)、第二基座(322)、第二法蘭(323)、以及熒光靶法
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述靶腔體機構(gòu)(200)設(shè)置有靶腔體盒(210)、轉(zhuǎn)靶(220)、安裝法蘭(230)、靶前熒光靶(240)、切換板(250)、第一分子泵(260)、以及插板閥(270)；所述安裝法蘭(230)用于安裝轉(zhuǎn)靶和靶前熒光靶，實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)靶與靶腔體盒(210)的密封連接，且所述安裝法蘭(230)與所述靶腔體盒(210)可拆卸密封連接；所述安裝法蘭(230)一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動支撐板，所述轉(zhuǎn)靶(220)轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動支撐板上，所述靶前熒光靶組件(240)設(shè)置在所述安裝法蘭(230)的另一側(cè)；所述第一分子泵(260)設(shè)置在所述靶腔體的另一側(cè)，且與所述安裝法蘭(230)的抽動方向垂直設(shè)置，所述插板閥(270)設(shè)置在所述第一分子泵(260)的一側(cè)；所述切換板(250)切割所述靶腔體盒(210)遠離所述安裝法蘭(230)的一側(cè)與相鄰一側(cè)形成的夾角設(shè)置；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述第一導(dǎo)向機構(gòu)(310)通過所述第一連接板(311)與所述切換板(250)連接，或者所述第二導(dǎo)向機構(gòu)(320)通過所述第二連接板(321)與所述切換板(250)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述粒子收集機構(gòu)(400)包括粒子篩選機構(gòu)、粒子檢測機構(gòu)(440)以及轉(zhuǎn)動機構(gòu)(430)；所述粒子篩選機構(gòu)一端連接所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)，另一端連接所述粒子檢測機構(gòu)(440)；所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)(430)包括轉(zhuǎn)動臺和轉(zhuǎn)動組件，所述轉(zhuǎn)動臺設(shè)置在所述粒子收集機構(gòu)(400)下方，所述轉(zhuǎn)動組件設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動臺下方，通過所述轉(zhuǎn)動組件使得所述轉(zhuǎn)動臺轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動組件包括弧形齒條(431)、多條弧形導(dǎo)軌(432)、轉(zhuǎn)動齒輪、以及轉(zhuǎn)動電機(433)；所述轉(zhuǎn)動電機(433)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動臺上，所述轉(zhuǎn)動齒輪設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動電機(433)驅(qū)動端，所述轉(zhuǎn)動齒輪與所述弧形齒條(431)嚙合；所述弧形齒條(431)、以及所述弧形導(dǎo)軌(432)設(shè)置在以所述靶腔體機構(gòu)(200)中的靶點為圓心的圓周上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述粒子篩選機構(gòu)包括第一篩選裝置(410)和第二篩選裝置(420)，所述第一篩選裝置(410)和第二篩選裝置(420)依次連接，并內(nèi)部形成反應(yīng)物通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述第一篩選裝置(410)為超導(dǎo)螺旋管裝置，所述超導(dǎo)螺旋管裝置設(shè)置有罐體(424)，罐體中間中空設(shè)置且所述罐體(424)兩側(cè)中部設(shè)置有安裝通孔，真空管道從所述安裝通孔穿過，以使整個所述罐體(424)套設(shè)在真空管道外；所述罐體(424)可沿著真空管道(411)的中心軸方向徑向移動；所述真空管道內(nèi)部設(shè)置有法拉第阻擋器組件，以阻擋0度的主束；所述真空管道一端連接所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)，另一端連接所述第二篩選裝置(420)；
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述第二篩選...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，包括依次連接的差分真空機構(gòu)(100)、靶腔體機構(gòu)(200)、導(dǎo)向機構(gòu)(300)、以及粒子收集機構(gòu)(400)，且在差分真空機構(gòu)(100)、靶腔體機構(gòu)(200)、導(dǎo)向機構(gòu)(300)、粒子收集機構(gòu)(400)內(nèi)部形成傳輸通道；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)為第一導(dǎo)向機構(gòu)(310)；所述第一導(dǎo)向機構(gòu)(310)設(shè)置有第一連接板(311)、第一基座(312)、第一法蘭(313)、以及環(huán)形狹縫組件(314)；所述第一基座(312)設(shè)置在所述第一連接板(311)上，且所述第一基座(312)內(nèi)部設(shè)置有第一通道，所述第一法蘭(313)設(shè)置在所述第一通道的一端，所述環(huán)形狹縫組件(314)貫穿設(shè)置在所述第一通道上；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)為第二導(dǎo)向機構(gòu)(320)；所述第二導(dǎo)向機構(gòu)(320)設(shè)置有第二連接板(321)、第二基座(322)、第二法蘭(323)、以及熒光靶法拉第組件(324)；所述第二基座(322)設(shè)置在所述第二連接板(321)上，所述熒光靶法拉第組件(324)設(shè)置在所述第二基座(322)上，所述第二基座(322)設(shè)置有第二通道；
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述靶腔體機構(gòu)(200)設(shè)置有靶腔體盒(210)、轉(zhuǎn)靶(220)、安裝法蘭(230)、靶前熒光靶(240)、切換板(250)、第一分子泵(260)、以及插板閥(270)；所述安裝法蘭(230)用于安裝轉(zhuǎn)靶和靶前熒光靶，實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)靶與靶腔體盒(210)的密封連接，且所述安裝法蘭(230)與所述靶腔體盒(210)可拆卸密封連接；所述安裝法蘭(230)一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動支撐板，所述轉(zhuǎn)靶(220)轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動支撐板上，所述靶前熒光靶組件(240)設(shè)置在所述安裝法蘭(230)的另一側(cè)；所述第一分子泵(260)設(shè)置在所述靶腔體的另一側(cè)，且與所述安裝法蘭(230)的抽動方向垂直設(shè)置，所述插板閥(270)設(shè)置在所述第一分子泵(260)的一側(cè)；所述切換板(250)切割所述靶腔體盒(210)遠離所述安裝法蘭(230)的一側(cè)與相鄰一側(cè)形成的夾角設(shè)置；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述第一導(dǎo)向機構(gòu)(310)通過所述第一連接板(311)與所述切換板(250)連接，或者所述第二導(dǎo)向機構(gòu)(320)通過所述第二連接板(321)與所述切換板(250)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述粒子收集機構(gòu)(400)包括粒子篩選機構(gòu)、粒子檢測機構(gòu)(440)以及轉(zhuǎn)動機構(gòu)(430)；所述粒子篩選機構(gòu)一端連接所述導(dǎo)向機構(gòu)(300)，另一端連接所述粒子檢測機構(gòu)(440)；所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)(430)包括轉(zhuǎn)動臺和轉(zhuǎn)動組件，所述轉(zhuǎn)動臺設(shè)置在所述粒子收集機構(gòu)(400)下方，所述轉(zhuǎn)動組件設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動臺下方，通過所述轉(zhuǎn)動組件使得所述轉(zhuǎn)動臺轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的兼顧熔合蒸發(fā)和多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物收集的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動組件包括弧形齒條(431)、多條弧形導(dǎo)軌(432)、轉(zhuǎn)動齒輪、以及轉(zhuǎn)動電機(433)；所述轉(zhuǎn)動電機(43...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：章學(xué)恒，康新才，柴振，孫志宇，甘再國，馬朋，吳北民，楊通鈞，鄭石鈞，徐瑚珊，馬少波，楊博，徐宇，
申請(專利權(quán))人：先進能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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