下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。
[0030]如圖I所示，本實(shí)用新型提供了一種磁譜儀，其包括準(zhǔn)直狹縫1、錐筒形磁體裝置和CR39介質(zhì)5。所述的準(zhǔn)直狹縫I用于通入質(zhì)子，并過(guò)濾掉水平發(fā)散角較大的質(zhì)子，本實(shí)施例中，為保證測(cè)量的精度，該準(zhǔn)直狹縫I的狹縫寬度為O. 5mm，長(zhǎng)度為18mm，并且緊貼于錐筒形磁體裝置的一側(cè)，以保證進(jìn)入錐筒形磁體裝置內(nèi)的質(zhì)子的水平發(fā)散角小于lOmrad，且水平坐標(biāo)與磁鐵水平中心偏差在0.25mm以內(nèi)。
[0031]所述的錐筒形磁體裝置用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，并使進(jìn)入的質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，具體地說(shuō)，該錐筒形磁體裝置包括外殼2和內(nèi)殼3，以及固定在外殼2與內(nèi)殼3之間、并且呈放射狀分布的永磁鐵4。各瓣永磁鐵之間會(huì)產(chǎn)生相互的作用力，因此，外殼2與內(nèi)殼3的設(shè)置還可用于防止各永磁鐵之間因?yàn)橐虺饬Χ鴮?dǎo)致錯(cuò)位。如圖2所示，本實(shí)施例中，所述的永磁鐵為釹鐵硼磁鐵，其剩磁約為1.37T，并且數(shù)量為八瓣，所有的永磁鐵的磁極化方向依次為90°、180°、270°、0°、90°、180°、270°、0°，所有的永磁鐵所包圍的空間形成一個(gè)可使質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)回路。
[0032]所述的CR39介質(zhì)5用于記錄偏轉(zhuǎn)后的質(zhì)子信號(hào)，然后通過(guò)分析即可得到質(zhì)子的能譜信息。本實(shí)施例中，為保證能譜有足夠的能量分辨率，CR39介質(zhì)與錐筒形磁體裝置的距離為80?120mm。
[0033]下面以一個(gè)實(shí)驗(yàn)案例對(duì)本實(shí)用新型的使用過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0034]在SGIII原型激光慣性約束核聚變中，8束激光器同時(shí)轟擊靶室中心的靶丸，診斷設(shè)備相對(duì)靶丸所形成的頂角必須小于30度，否則會(huì)遮擋激光。這類實(shí)驗(yàn)的診斷最大矛盾就在于診斷設(shè)備希望離靶更近，以便得到更多的信號(hào)，同時(shí)又要保持一定距離，防止遮擋激光。實(shí)驗(yàn)比較關(guān)心l_5MeV能量范圍的質(zhì)子能譜，因此，采用的錐筒形磁體裝置質(zhì)子入口處的外徑為40mm，質(zhì)子出口處的外徑為100mm，錐筒形磁體裝置縱向長(zhǎng)度75mm，可以放置到距離靶點(diǎn)50mm處而不妨礙激光的傳輸。并且當(dāng)錐筒形磁體裝置的內(nèi)殼和外殼的外徑之比為1:2時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.85T。
[0035]質(zhì)子在進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前首先通過(guò)準(zhǔn)直狹縫I，通過(guò)后再進(jìn)入到錐筒形磁體裝置中。質(zhì)子在錐筒形磁體裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如此一來(lái)，當(dāng)質(zhì)子離開錐筒形磁鐵時(shí)，低能和高能質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向相差較大，但水平坐標(biāo)間隔依然比較小。繼續(xù)讓質(zhì)子在無(wú)磁場(chǎng)空間運(yùn)動(dòng)IOOmm,使得成像介質(zhì)上IMeV和3MeV質(zhì)子坐標(biāo)間隔大于20mm，確保得到較高的能量分辨率，然后即可通過(guò)CR39介質(zhì)5記錄質(zhì)子信號(hào)，并在分析后反推出質(zhì)子的能譜信息。
[0036]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)一種全新的質(zhì)子磁譜儀，很好地解決了現(xiàn)有質(zhì)子磁譜儀體積大、磁場(chǎng)強(qiáng)度低、磁場(chǎng)分布不均的技術(shù)缺陷，并為有效采集到質(zhì)子信號(hào)、得到質(zhì)子能譜信息提供了強(qiáng)有力的保障?？梢哉f(shuō)，本實(shí)用新型雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不復(fù)雜，但是其巧妙地突破了現(xiàn)有技術(shù)的束縛，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，從而將磁譜儀的設(shè)計(jì)提升到了一個(gè)新的高度。因此，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和進(jìn)步。
[0037]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所解決的技術(shù)問(wèn)題仍然與本實(shí)用新型一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，包括準(zhǔn)直狹縫（I)、錐筒形磁體裝置和CR39介質(zhì)（5)，其中： 準(zhǔn)直狹縫，用于通入質(zhì)子，并過(guò)濾掉水平發(fā)散角較大的質(zhì)子； 錐筒形磁體裝置，包括外殼(2)和內(nèi)殼(3)，以及固定在外殼(2)與內(nèi)殼(3)之間、并且呈放射狀分布的永磁鐵(4);所有的永磁鐵所包圍的空間形成一個(gè)可使過(guò)濾后的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)回路； CR39介質(zhì)，用于記錄偏轉(zhuǎn)后的質(zhì)子信號(hào)，得到質(zhì)子的能譜信息。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，所述錐筒形磁體裝置的質(zhì)子入口處的外徑為出口處的外徑為2/5，且錐筒形磁體裝置錐筒各處的內(nèi)外徑之比為1/2;同時(shí)，錐筒形磁體裝置的中心軸長(zhǎng)為60?100mm。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，所述永磁鐵的數(shù)量為八瓣，且所有磁鐵各自的磁極化方向依次為90°、180°、270°、0°、90°、180°、270°、O004.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，所述永磁鐵(4)為釹鐵硼磁鐵。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，所述準(zhǔn)直狹縫緊貼于錐筒形磁體裝置的一側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，所述準(zhǔn)直狹縫(1)的狹縫寬度為0.5mm，長(zhǎng)度為16?18mm。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，其特征在于，所述CR39介質(zhì)(5)與錐筒形磁體裝置的距離為80?120mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于錐筒形磁鐵的質(zhì)子磁譜儀，包括準(zhǔn)直狹縫、錐筒形磁體裝置和CR39介質(zhì)，其中：準(zhǔn)直狹縫用于通入質(zhì)子，并過(guò)濾掉水平發(fā)散角較大的質(zhì)子；錐筒形磁體裝置包括外殼和內(nèi)殼，以及固定在外殼與內(nèi)殼之間、并且呈放射狀分布的永磁鐵；所有的永磁鐵所包圍的空間形成一個(gè)可使過(guò)濾后的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)回路；CR39介質(zhì)用于記錄偏轉(zhuǎn)后的質(zhì)子信號(hào)，得到質(zhì)子的能譜信息。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)巧妙、體積小巧，其很好地解決了現(xiàn)有質(zhì)子磁譜儀體積大、磁場(chǎng)強(qiáng)度低、磁場(chǎng)分布不均的技術(shù)缺陷，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)子信號(hào)的有效采集，因此，本實(shí)用新型適于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】H01J49/30, H01J49/20
【公開號(hào)】CN205159280
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521024944
【發(fā)明人】陳佳, 滕建, 吳玉遲, 張?zhí)炜? 王少義, 于明海, 董克攻, 朱斌, 譚放, 閆永宏, 韓丹, 谷渝秋
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日