一种微型2.45GHzECR电子源及电子回旋共振电子源系统

    公开(公告)号:CN114334589A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111420870.0

    申请日:2021-11-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种微型2.45GHzECR电子源及电子回旋共振电子源系统,该微型2.45GHzECR电子源包括微波传输设备、微波窗、放电室、磁体和等离子体电极,其中微波窗由圆柱形Al2O3陶瓷与圆柱形氮化硼BN薄片沿轴向组合而成,其中Al2O3陶瓷柱靠近微波传输设备,而氮化硼BN片紧连放电室。本发明具有运行寿命长、稳定性高、金属污染低以及气耗低的优点。本发明微型2.45GHzECR电子源应用于中束流离子注入机的电子回旋共振电子源系统,实现了TE11单模传输,在去除较大体积的三螺钉调谐器的情况下实现了微波耦合,大大缩小了微波系统体积。

    一种正离子质谱14C测量方法及正离子质谱装置

    公开(公告)号:CN113866258A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111048439.8

    申请日:2021-09-08

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种正离子质谱14C测量方法及正离子质谱装置,属于加速器质谱技术领域。本发明包括2.45GHz ECR离子源、非金属气体电荷交换器、螺线管、分析系统以及粒子探测器,上述部件按顺序连接,其中2.45GHz ECR离子源产生C2+离子,非金属气体电荷交换器选择异丁烷、异丁烯、乙烯、丙烯、丙炔、丙二烯、丁烯以及1,3‑丁二烯中的一种或几种混合的气体作为电荷交换靶,将离子源产生的C2+离子转化成C‑离子,螺线管将电荷交换后形成的C‑离子束聚焦后送入分析磁铁;分析磁铁用于分离出12C‑、13C‑、14C‑离子;12C‑、13C‑通过分析磁铁后的偏置法拉第杯进行测量;14C‑离子经静电分析器进入粒子探测器进行测量,最终得出14C与12C或13C的比率。本发明可实现14C的高精度测量。

    一种电子回旋共振离子源

    公开(公告)号:CN102117727A

    公开(公告)日:2011-07-06

    申请号:CN201110026605.4

    申请日:2011-01-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种电子回旋共振离子源,尤其是一种能直接观察离子源内放电过程的新型结构全永磁强流电子回旋共振(ECR)离子源。本发明采用了透光性高的石英玻璃来做放电室;石英玻璃造成的微波泄露可通过石英玻璃外部的带有窗口的特殊结构金属壳体来屏蔽;电子回旋需要的磁场用多个分离的永磁环来产生,环与环之间有多个空隙。这样,穿过屏蔽壳体的窗口、永磁环间空隙、透光的石英玻璃,可以从多个角度、多个位置无干扰地实时观察放电室内所发生的所有过程和等离子体的各种形态,可以无干扰地开展等离子体光谱学诊断研究工作。

    一种采用无窗气体靶的小型中子源

    公开(公告)号:CN101916607B

    公开(公告)日:2012-06-13

    申请号:CN201010238639.5

    申请日:2010-07-28

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用无窗气体靶的小型中子源,属于核技术及应用领域。本发明采用ECR离子源产生氘离子,直接通过高压引出电极引出,轰击用等离子体密封的无窗气体靶,由于无窗氘气体靶是采用等离子体密封的,因此它允许承受很高的流强的束流,同时由于氘离子穿过等离子体窗时的能损很小,因此中子产额较高。与中子管相比,本发明提出的中子源允许的束流强度高,中子产额高。与加速器中子源相比,加速器中子源体积大,系统复杂,造价高,本发明提出的中子源体积小,系统简单,造价低。与离子源直接进行氘氚反应产生中子的中子源相比,该离子源系统简单,造价低,没有氚的放射性处理以及循环问题。本发明具有非常广阔的应用前景。

    一种提高ECR离子源中氢分子离子比例系统及其方法

    公开(公告)号:CN107195527B

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201710328732.7

    申请日:2017-05-11

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种提高ECR离子源中氢分子离子比例系统及其方法。本发明采用放电室内衬套装在放电室内,放电室内衬的材料采用高复合系数材料,其中钽材料为首次在该类型的离子源中作为内衬使用来提高H2+离子比例;通过进气口向放电室中通入纯氢气;微波系统将微波通过微波窗传输至放电室内;磁体提供轴向共振场;微波与放电室中的氢气作用产生等离子体,同时,氢原子在放电室内衬的高复合系数材料表面发生复合作用,形成大量氢分子,使得放电室内的氢分子含量升高,等离子体中氢原子含量减少,从而使得H+比例降低,H2+离子比例升高;H2+离子流强可以达到40mA,H2+离子的比例可以达到50%;系统运行的稳定性高,寿命长。

    一种微波驱动无铯负氢离子源

    公开(公告)号:CN103956314B

    公开(公告)日:2016-02-17

    申请号:CN201410183645.3

    申请日:2014-05-04

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种负氢离子源,尤其是一种采用2.45GHz微波驱动和全永磁结构的无铯的强流微波驱动负氢(H-)离子源。本发明采用了2.45GHz微波来产生等离子体;离子源磁场全部由永磁体产生;H-产生区域采用了钽材料的肩结构;H-产生区域采用了小孔径和横向偏转磁场。通过2.45GHz微波放电产生了大量的激发态氢分子(H2*),适当的横向磁场使得高能电子无法进入H-产生区域,通过的低能电子在H-产生区域与H2*相互作用产生H-。钽材料的肩结构增加了在其表面产生H-的几率。H-产生区域的孔径较小阻止了微波加热该区域的电子,该区域的横向磁场偏转掉引出束流中的电子,使得最终得到流强高、电子比例低的H-离子束流。该负氢离子源主要用于为加速器提供负氢离子。

    一种提高ECR离子源中氢分子离子比例系统及其方法

    公开(公告)号:CN107195527A

    公开(公告)日:2017-09-22

    申请号:CN201710328732.7

    申请日:2017-05-11

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: H01J49/10 H01J49/147

    Abstract: 本发明公开了一种提高ECR离子源中氢分子离子比例系统及其方法。本发明采用放电室内衬套装在放电室内,放电室内衬的材料采用高复合系数材料,其中钽材料为首次在该类型的离子源中作为内衬使用来提高H2+离子比例;通过进气口向放电室中通入纯氢气;微波系统将微波通过微波窗传输至放电室内;磁体提供轴向共振场;微波与放电室中的氢气作用产生等离子体,同时,氢原子在放电室内衬的高复合系数材料表面发生复合作用,形成大量氢分子,使得放电室内的氢分子含量升高,等离子体中氢原子含量减少,从而使得H+比例降低,H2+离子比例升高;H2+离子流强可以达到40mA,H2+离子的比例可以达到50%;系统运行的稳定性高,寿命长。

    一种微波驱动无铯负氢离子源

    公开(公告)号:CN103956314A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410183645.3

    申请日:2014-05-04

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种负氢离子源,尤其是一种采用2.45GHz微波驱动和全永磁结构的无铯的强流微波驱动负氢(H-)离子源。本发明采用了2.45GHz微波来产生等离子体;离子源磁场全部由永磁体产生;H-产生区域采用了钽材料的肩结构;H-产生区域采用了小孔径和横向偏转磁场。通过2.45GHz微波放电产生了大量的激发态氢分子(H2*),适当的横向磁场使得高能电子无法进入H-产生区域,通过的低能电子在H-产生区域与H2*相互作用产生H-。钽材料的肩结构增加了在其表面产生H-的几率。H-产生区域的孔径较小阻止了微波加热该区域的电子,该区域的横向磁场偏转掉引出束流中的电子,使得最终得到流强高、电子比例低的H-离子束流。该负氢离子源主要用于为加速器提供负氢离子。

    一种电子回旋共振离子源
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN102117727B

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201110026605.4

    申请日:2011-01-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种电子回旋共振离子源,尤其是一种能直接观察离子源内放电过程的新型结构全永磁强流电子回旋共振(ECR)离子源。本发明采用了透光性高的石英玻璃来做放电室;石英玻璃造成的微波泄露可通过石英玻璃外部的带有窗口的特殊结构金属壳体来屏蔽;电子回旋需要的磁场用多个分离的永磁环来产生,环与环之间有多个空隙。这样,穿过屏蔽壳体的窗口、永磁环间空隙、透光的石英玻璃,可以从多个角度、多个位置无干扰地实时观察放电室内所发生的所有过程和等离子体的各种形态,可以无干扰地开展等离子体光谱学诊断研究工作。

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