Пленочное мишенное устройство Советский патент 1991 года по МПК H05H6/00 

11 Изобретение относится к области получения пучков ускоренных частиц и може,т быт использовано в качестве обдирочной для получения многозарядных ионов в перезарядных элек тростатических ускорителях и линёйМых ускорителях многозарядных ионов, а также для получения вторичных пучКов при взаимодействии пучка ионов с веществом мишени. Целью изобретения является увеличение срока службы мишени и обеспечение возможности плавного изменения в процессе работы толщины пленки мишени путем выполнения пленки из жидкости, смачивающей края перемещаемого окна, что позволит в более широки пределах изменять массу и энергию ионов , а также, в случае необходимости, средний зарядовый состав. получаемого пучка. На фиг. 1 Й.2 схематично изображено пленочное мишенное устройство; иа фиг,2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство состоит из резервуара 1с размещению в нем рабочим веществом 2 в жидком состоянии и мишене держатёля в виде диска 3с окнами 4, являюцщмйся элементами фиксации мише ки в виде плёнки. Края окон 4 выполйены из материала, смачиваемого веИ еством 2 мишени Диск 3 расположен таким образом, что по крайней мере Одно из окон 4 в низшем положении находитсй ниже уровНя рабочего вещества и одно из окон, находящихся над поверхностью рабочего вещества, пересекает траекторию активного пучка. В качестве зрабочего вещества 2 можно исполэзо-вать, например, жидкое tH, применяемые в пароструйных вакуумных насосах илн легкоплавкие метал ЛЫ в жидких состояниях. Диск 3 установлен с возможностью вращення относительно его оси с помощью привод 5 При необходимости изменения температуры рабочего вещества в процессе работы устройство может быть снабжено теплообменником (на рисунках не показан). Работа устройства осуществляется следукяцим образом. Расположенное в резервуаре 1 рабо чее вещество 2 в количестве, доходящем до необходимого уровня, приводят в рабочее состояние. Для этого уста392 . навливают заданную рабочую температуру с помощью нагревателя или холодильника. Затем включают привод 5 и приводят во вращательное движение диск 3 с окнами 4. При прохождении окна 4 через нижнее положение оно опускается ниже уровня жидкости 2 и затем выходит из жидкости 2 по нап равлению вверх к оси пучка. При выходе окна 4 из жидкости 2 за счет смачивания жидкостью 2 краев окна 4,- выполненного из смачиваемого веществом мишени материала, и за счет сил поверхностного Натяжения жадкости 2 рабочего вещества мишени сечение окна 4 затягивается пленкрй, которая затем при перемещении окна 4 за счет вращения диска 2 попадает в зону облучения пучком. Проходя через пленку рабочего вещества мишени, ионы пучка теряют часть или все принадлежащие им электроны. По мере вращения диска 2 окно 4 выводится из зоны облучения пучком и перемещается снова в жидкость 2, а в зону облучения вводите последующее окно 4 с пленкой вещества мишени. Толщина пленки вещества мишени может быть плавно изменена за счет {эегулирования температуры вещества 2, а также за счет изменения частоты вращения диска 3. Технико-экономические преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипом, определяются тем, что пленка образуется в жидком агрегатном состоянии и процесс образования пленки является непрерывным, т.е.идет непрерывное обновление плеНки. Это приводит к увеличению срока службы мишени и сокращает время бездействия ускорителя, связанное с заменой мишени. Процесс образования пленки в пред лагаемом устройстве является управлят емым. Изменяя скорость вращения мишенедержателя и температуру рабочей жидкости, можно в некоторых пределах изменять толщину образующей пленки. Это позволяет в процессе работы в более широких пределах изменять энергию и сорт первичных ионов. Кроме того, изменяя, толщину пленки, можно в с учае необходимости, изменять средний зарядовый состав получаемого пучка.

1. ПЛЕНОЧНОЕ МИШЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленный в каркасе мишенедержатель с элементами фиксации на нем вещества мишени в Ось пу Фи виде пленки и механизм перемещения мишени в зону облучения пучком, о тл и чаю ще е с я тем, что, с целью увеличения срока службы мишени и расширения функциональных возможностей путем обеспечения плавного изменения в процессе работы толщины пленки мишени, мишенное устройство снабжено резервуаром для жидкого вещества мишени, а элементы фиксации вещества мишени выполнены из материала, сма,иваемого веществом мишени. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что мишенедержатель выполнен в виде диска с окнами, края которых являются элементами фиксации вещества мишени, причем диск погружен в вещество мишени до уровня, перекрывающего сечение окна, находящегося в нижней части диска. 3.Устройство по ,п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено нагревателем. 4.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е ее я тем, что резервуар снабжен холодильником.