技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于離子加速器驅(qū)動的中子源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種內(nèi)置天線式高頻離子源裝置。

背景技術(shù)

基于氘氘(D-D)和氘氚(D-T)聚變反應(yīng)的加速器中子源是重要的單能快中子源，可廣泛應(yīng)用于中子活化分析、中子照相、爆炸物檢測、硼中子俘獲治療等各個方面。與美國相比，國內(nèi)的加速器中子源中子產(chǎn)額偏低，還不能完全很好地滿足如上所述的中子應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的實際需要，因此提高中子產(chǎn)額不僅對與中子相關(guān)的科學(xué)研究十分重要，而且對加速器中子源在工業(yè)和醫(yī)療方面的應(yīng)用推廣也十分重要。

在加速器中子源中，離子源技術(shù)是一項關(guān)鍵技術(shù)，離子源是使中性原子或分子電離，并從中引出離子束流的裝置。離子源直接影響著加速器中子源的中子產(chǎn)額指標(biāo)，研究表明，使用D單原子束流能顯著提高中子的比產(chǎn)額，即單位mA束流的中子產(chǎn)額。目前常用的離子源有ECR離子源、雙離子體離子源、高頻離子源。ECR離子源的單原子離子比可以超過80％，但ECR離子源需要較復(fù)雜的微波系統(tǒng)，成本較高；雙等離子體離子源雖然成本相對低，但單原子離子比一般僅有50％；傳統(tǒng)使用石英玻璃放電腔和外置天線的高頻離子源也具有高達(dá)80％的單原子離子比，但是外置天線向外輻射的高頻信號不僅會對加速器中子源的電源及計算機控制系統(tǒng)造成干擾，而且會導(dǎo)致向石英玻璃放電腔中饋入的高頻功率效率下降，此外，天線外置式高頻離子源的最大束流強度一般小于3mA，不能滿足高產(chǎn)額加速器中子源對靶上束流的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)置天線式高頻離子離子源裝置，克服了傳統(tǒng)高頻離子源天線外置導(dǎo)致的高頻信號對電源和控制系統(tǒng)的干擾，旨在使離子源產(chǎn)生較高單原子離子比的同時，能夠保證放電腔內(nèi)的高頻效率，從而產(chǎn)生特殊磁場分布。

技術(shù)負(fù)責(zé)人： 張宇 核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院