304L 6.35 * 1mm داتلاشماس پولاتتىن ياسالغان تۇرۇبا بىلەن تەمىنلىگۈچىلەر ، تومۇر سوقۇلغان بىۋاسىتە نېيترون ھاسىل قىلىدىغان كۈچلۈك لىتىي نۇرنىڭ نامايەندىسى.

Nature.com نى زىيارەت قىلغىنىڭىزغا رەھمەت.سىز چەكلىك CSS قوللىشى بىلەن توركۆرگۈ نۇسخىسىنى ئىشلىتىۋاتىسىز.ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن يېڭىلانغان تور كۆرگۈچنى ئىشلىتىشىڭىزنى تەۋسىيە قىلىمىز (ياكى Internet Explorer دىكى ماسلىشىشچان ھالەتنى چەكلەڭ).ئۇنىڭدىن باشقا ، داۋاملىق قوللاشقا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ، ئۇسلۇب ۋە JavaScript بولمىغان تور بېكەتنى كۆرسىتىمىز.
تام تەسۋىردە ھەر بىر تام تەسۋىردە ئۈچ ماقالە كۆرسىتىلىدۇ.كەينى ۋە كېيىنكى كۇنۇپكىلارنى ئىشلىتىپ تام تەسۋىردىن يۆتكىڭ ياكى ئاخىرىدا تام تەسۋىر كونترول كۇنۇپكىسى ئارقىلىق ھەر بىر تام تەسۋىردىن ئۆتۈڭ.

يادرو رېئاكتورلىرىنى تەتقىق قىلىشنىڭ ئورنىغا ، لىتىي ئىئون نۇرلۇق قوزغاتقۇچنى ئىشلىتىپ ئىخچام تېزلەتكۈچ ئارقىلىق ھەرىكەتلىنىدىغان نېيترون گېنېراتورى ئۈمىدۋار كاندىدات بولۇشى مۇمكىن ، چۈنكى ئۇ ئانچە ئېھتىياجلىق بولمىغان رادىئاتسىيە پەيدا قىلىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، لىتىي ئىئونىنىڭ كۈچلۈك نۇرنى يەتكۈزۈش تەس ئىدى ، بۇ خىل ئۈسكۈنىلەرنى ئەمەلىي قوللىنىش مۇمكىن ئەمەس دەپ قارالدى.ئىئوننىڭ يېتەرلىك بولماسلىقىدىكى ئەڭ ئۆتكۈر مەسىلە بىۋاسىتە پلازما كۆچۈرۈش لايىھىسىنى قوللىنىش ئارقىلىق ھەل قىلىندى.بۇ لايىھەدە ، لىتىي مېتال ياپقۇچنىڭ لازېرلىق تاھارەتتىن ھاسىل بولغان يۇقىرى زىچلىقتىكى تومۇر پلازمىسى يۇقىرى چاستوتىلىق تۆت چاستوتا تېزلەتكۈچ (RFQ تېزلەتكۈچ) ئارقىلىق ئۈنۈملۈك ئوكۇل قىلىنىدۇ ۋە تېزلىتىلىدۇ.بىز ئەڭ يۇقىرى بولغاندا 35 mA لىك چوققا نۇرنىڭ تېزلىكىنى 1.43 مېگاۋاتقا يەتكۈزدۇق ، بۇ ئادەتتىكى ئوكۇل ۋە تېزلەتكۈچ سىستېمىسى تەمىنلىيەلەيدىغان ئىككى چوڭلۇقتىكى زاكاز.
رېنتىگېن ياكى زەرەتلەنگەن زەررىچىلەرگە ئوخشىمايدىغىنى ، نېيترونلارنىڭ قويۇقلۇقى چوڭقۇر ۋە قويۇق ماددىلار بىلەن ئۆزگىچە ئۆز-ئارا تەسىرگە ئىگە بولۇپ ، ماتېرىياللارنىڭ خۇسۇسىيىتىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن ئىنتايىن كۆپ ئىقتىدارلىق تەكشۈرۈش ئېلىپ بارىدۇ.بولۇپمۇ نېيترون چېچىش تېخنىكىسى ئادەتتە قويۇق ماددىلارنىڭ تەركىبى ، قۇرۇلمىسى ۋە ئىچكى بېسىمىنى تەتقىق قىلىشقا ئىشلىتىلىدۇ ھەمدە X نۇرى سپېكتروسكوپى ئارقىلىق بايقاش تەس بولغان مېتال قېتىشمىسىدىكى مىكرو بىرىكمىلەر ھەققىدە تەپسىلىي ئۇچۇر بىلەن تەمىنلەيدۇ.بۇ ئۇسۇل ئاساسىي ئىلىم-پەندىكى كۈچلۈك قورال دەپ قارىلىدۇ ۋە مېتال ۋە باشقا ماتېرىياللارنى ئىشلەپچىقارغۇچىلار تەرىپىدىن ئىشلىتىلىدۇ.يېقىندىن بۇيان ، نېيترون دىففراكسىيەسى تۆمۈر يول ۋە ئايروپىلان زاپچاسلىرى قاتارلىق مېخانىكىلىق زاپچاسلاردىكى قالدۇق بېسىمنى بايقاشقا ئىشلىتىلدى 9،10،11،12.نېيترون نېفىت ۋە تەبىئىي گاز قۇدۇقلىرىدىمۇ ئىشلىتىلىدۇ ، چۈنكى ئۇلار پروتون مول ماتېرىياللار تەرىپىدىن ئاسانلا تۇتۇلىدۇ.بۇنىڭغا ئوخشاش ئۇسۇللار قۇرۇلۇش قۇرۇلۇشلىرىدىمۇ قوللىنىلىدۇ.بۇزغۇنچىلىققا ئۇچرىمايدىغان نېيترون سىنىقى بىنا ، تونېل ۋە كۆۋرۈكتىكى يوشۇرۇن كاشىلا بايقاشنىڭ ئۈنۈملۈك قورالى.نېيترون لامپىنى ئىشلىتىش ئىلمىي تەتقىقات ۋە سانائەتتە ئاكتىپ قوللىنىلىدۇ ، ئۇلارنىڭ كۆپىنچىسى تارىختا يادرو رېئاكتورى ئارقىلىق تەرەققىي قىلغان.
قانداقلا بولمىسۇن ، دۇنيا مىقياسىدا يادرونىڭ كېڭىيىپ كېتىشىنىڭ ئورتاق تونۇشىغا ئەگىشىپ ، تەتقىقات مەقسىتىدە كىچىك رېئاكتور ياساش قىيىنلاشماقتا.ئۇنىڭ ئۈستىگە ، يېقىندا يۈز بەرگەن فۇكۇشىما ۋەقەسى يادرو رېئاكتورى قۇرۇشنى جەمئىيەتتە ئاساسەن دېگۈدەك قوبۇل قىلدى.بۇ يۈزلىنىشكە قارىتا ، تېزلەتكۈچتىكى نېيترون مەنبەسىگە بولغان ئېھتىياج كۈنسېرى ئېشىۋاتىدۇ.يادرو رېئاكتورلىرىنىڭ ئورنىغا ، بىر قانچە چوڭ تېزلەتكۈچنى پارچىلايدىغان نېيترون مەنبەلىرى ئاللىقاچان ئىشلەۋاتىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، نېيترون لىمنىڭ خۇسۇسىيىتىنى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك ئىشلىتىش ئۈچۈن ، تېزلەتكۈچتە ئىخچام مەنبەلەرنى ئىشلىتىشنى كېڭەيتىش كېرەك ، بۇ سانائەت ۋە ئۇنىۋېرسىتېت تەتقىقات ئورگانلىرىغا تەۋە بولۇشى مۇمكىن.تېزلەتكۈچ نېيترون مەنبەلىرى يادرو رېئاكتورلىرىنىڭ ئورنىنى ئېلىشتىن باشقا ، يېڭى ئىقتىدار ۋە ئىقتىدارلارنى قوشتى.مەسىلەن ، لىنكا ئارقىلىق قوزغىتىلغان گېنېراتور قوزغاتقۇچنى كونترول قىلىش ئارقىلىق ئاسانلا نېيترون ئېقىمى ھاسىل قىلالايدۇ.قويۇپ بېرىلگەندىن كېيىن ، نېيتروننى كونترول قىلىش تەس ، تەگلىك نېيترون پەيدا قىلغان شاۋقۇن سەۋەبىدىن رادىئاتسىيە ئۆلچەش ئانالىز قىلىش تەس.تېزلەتكۈچ كونترول قىلىدىغان ئىتتىرىشچان نېيترون بۇ مەسىلىدىن ساقلىنىدۇ.دۇنيانىڭ ھەرقايسى جايلىرىدا پروتون تېزلەتكۈچ تېخنىكىسىنى ئاساس قىلغان بىر قانچە تۈر ئوتتۇرىغا قويۇلدى.7Li (p, n) 7Be ۋە 9Be (p, n) 9B رېئاكسىيەسى پروتون قوزغىتىلغان ئىخچام نېيترون گېنېراتورىدا ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدۇ ، چۈنكى ئۇلار ئىچكى ئىسسىقلىق رېئاكسىيەسى 20.ئەگەر پروتون نۇرنى قوزغىتىش ئۈچۈن تاللانغان ئېنېرگىيە چەكتىن يۇقىرى بولسا ، ئارتۇقچە رادىئاتسىيە ۋە رادىئوئاكتىپلىق ئەخلەتلەرنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرگىلى بولىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، نىشان يادرونىڭ ماسسىسى پروتوننىڭكىدىن كۆپ چوڭ بولۇپ ، ھاسىل بولغان نېيترونلار تەرەپ-تەرەپكە چېچىلىدۇ.نېيترون ئېقىمىنىڭ ئىزوتوپ قويۇپ بېرىلىشىگە يېقىنلىشىشى نېيتروننىڭ تەتقىقات ئوبيېكتىغا ئۈنۈملۈك توشۇلۇشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.ئۇنىڭدىن باشقا ، جىسىمنىڭ ئورنىدىكى نېيتروننىڭ لازىملىق مىقدارىغا ئېرىشىش ئۈچۈن ، ھەرىكەتچان پروتون سانىنى ۋە ئۇلارنىڭ ئېنېرگىيىسىنى كۆرۈنەرلىك ئاشۇرۇش كېرەك.نەتىجىدە ، كۆپ مىقداردىكى گامما نۇرى ۋە نېيترونلار چوڭ بۇلۇڭلار ئارقىلىق تارقىلىپ ، ئىچكى ئاجراتما رېئاكسىيەسىنىڭ ئەۋزەللىكىنى يوقىتىدۇ.تىپىك تېزلەتكۈچ قوزغىتىلغان ئىخچام پروتوننى ئاساس قىلغان نېيترون گېنېراتورى كۈچلۈك رادىئاتسىيە قالقىنىغا ئىگە بولۇپ ، سىستېمىنىڭ ئەڭ چوڭ قىسمى.ھەيدەش پروتونلىرىنىڭ ئېنېرگىيىسىنى ئاشۇرۇشنىڭ ئېھتىياجى ئادەتتە تېزلەتكۈچ ئەسلىھەنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى ئاشۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ.
تېزلەتكۈچتىكى ئادەتتىكى ئىخچام نېيترون مەنبەلىرىنىڭ ئومۇمىي يېتەرسىزلىكىنى تۈگىتىش ئۈچۈن ، تەتۈر ئايلىنىش-قانداشلىق ئىنكاس لايىھىسى ئوتتۇرىغا قويۇلدى 21.بۇ لايىھەدە ، ئېغىرراق لىتىي ئىئون لامپىسى پروتون نۇرنىڭ ئورنىدا يېتەكچى لامپا سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ ، ھىدرو كاربون سۇلياۋ ، گىدرىد ، ھىدروگېن گازى ياكى ھىدروگېن پلازمىسى قاتارلىق ھىدروگېن مول ماتېرىياللارنى نىشانلايدۇ.بېرىللىي ئىئون ئارقىلىق ھەرىكەتلىنىدىغان لىمغا ئوخشاش تاللاشلار ئويلاشتى ، ئەمما ، بېرىل بىر خىل زەھەرلىك ماددا بولۇپ ، بىر تەرەپ قىلىشتا ئالاھىدە دىققەت قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ.شۇڭلاشقا ، لىتىي نۇر دەستىسى تەتۈر ئايلىنىش-قانداشلىق ئىنكاس لايىھىسىگە ئەڭ ماس كېلىدۇ.لىتىي يادرونىڭ ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچى پروتوننىڭكىدىن كۆپ بولغاچقا ، يادرو سوقۇلۇش مەركىزى توختىماي ئالغا ئىلگىرىلەيدۇ ، نېيترونلارمۇ ئالدىغا قويۇپ بېرىلىدۇ.بۇ ئىقتىدار كېرەكسىز گامما نۇرى ۋە يۇقىرى بۇلۇڭلۇق نېيترون قويۇپ بېرىشنى زور دەرىجىدە يوقىتىدۇ.1-رەسىمدە پروتون ماتورى ۋە تەتۈر قانداشلىق سىنارىيەسىنىڭ ئادەتتىكى ئەھۋاللىرىنى سېلىشتۇرۇش كۆرسىتىلدى.
پروتون ۋە لىتىي نۇرنىڭ نېيترون ئىشلەپچىقىرىش بۇلۇڭىنىڭ تەسۋىرى (Adobe Illustrator CS5 ، 15.1.0 ، https://www.adobe.com/products/illustrator.html بىلەن سىزىلغان).(a) ھەرىكەتچان پروتونلار لىتىي نىشانىنىڭ تېخىمۇ ئېغىر ئاتوملىرىغا سوقۇلغانلىقتىن ، ئىنكاس نەتىجىسىدە نېيتروننى ھەر قانداق يۆنىلىشكە چىقارغىلى بولىدۇ.(b) ئەكسىچە ، ئەگەر لىتىي ئىئون شوپۇرى ھىدروگېن مول نىشاننى بومباردىمان قىلسا ، سىستېما ماسسا مەركىزىنىڭ تېزلىكى سەۋەبىدىن نېيترونلار ئالدى يۆنىلىشتە تار كونۇستا ھاسىل بولىدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن ، پروتونلارغا سېلىشتۇرغاندا يۇقىرى زەرەتلەنگەن ئېغىر ئىئونلارنىڭ ئېھتىياجلىق ئېقىمىنى ھاسىل قىلىشنىڭ قىيىنلىقى سەۋەبىدىن پەقەت بىر نەچچە تەتۈر تۇغقانلىق نېيترون گېنېراتورى مەۋجۇت.بۇ ئۆسۈملۈكلەرنىڭ ھەممىسى مەنپىي ئېلىكتىرونلۇق تېزلەتكۈچ بىلەن بىرلەشتۈرۈپ مەنپىي پۈركۈش ئىئون مەنبەسىنى ئىشلىتىدۇ.باشقا تىپتىكى ئىئون مەنبەلىرى نۇرنى تېزلىتىش ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇش ئوتتۇرىغا قويۇلغان.قانداقلا بولۇشىدىن قەتئىينەزەر ، بار بولغان لىتىي ئىئون نۇر دەستىسى 100 µA بىلەنلا چەكلىنىدۇ.Li3 + 27 نىڭ 1 mA نى ئىشلىتىش ئوتتۇرىغا قويۇلغان ، ئەمما بۇ ئىئون نۇر دەستىسى بۇ ئۇسۇل بىلەن دەلىللەنمىگەن.كۈچلۈكلۈك دەرىجىسى جەھەتتە ، لىتىي نۇر دەستىسىنى تېزلەتكۈچ پروتون نۇر تېزلىغۇچ بىلەن رىقابەتلىشەلمەيدۇ ، ئۇلارنىڭ چوققا پروتون ئېقىمى 10 mA28 دىن ئېشىپ كېتىدۇ.
لىتىي ئىئون نۇرىنى ئاساس قىلغان ئەمەلىي ئىخچام نېيترون گېنېراتورنى يولغا قويۇش ئۈچۈن ، ئىئوندىن خالىي يۇقىرى كۈچلۈكلۈك ھاسىل قىلىش ئەۋزەل.ئىئون ئېلېكتر ماگنىت كۈچى ئارقىلىق تېزلىشىدۇ ۋە يېتەكلىنىدۇ ، تېخىمۇ يۇقىرى توك قاچىلاش نەتىجىسى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك تېزلىنىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.لى ئىئون نۇرلۇق قوزغاتقۇچلار Li3 + چوققا ئېقىمىنى 10 mA دىن ئېشىپ كېتىدۇ.
بۇ ئەسەردە ، ئىلغار پروتون تېزلەتكۈچكە سېلىشتۇرغىلى بولىدىغان چوققا ئېقىمى 35 mA غا يېتىدىغان Li3 + لىمنىڭ تېزلىنىشنى نامايان قىلىمىز.ئەسلى لىتىي ئىئون لامپىسى لازېرلىق تاھارەت ۋە بىۋاسىتە پلازما كۆچۈرۈش لايىھىسى (DPIS) ئارقىلىق ياسالغان بولۇپ ، ئەسلىدە C6 + نى تېزلىتىش ئۈچۈن ياسالغان.ئۆزى لايىھەلەنگەن رادىئو چاستوتىسى تۆت چاستوتا لىنكىسى (RFQ linac) تۆت تاياقچە رېزونانس قۇرۇلمىسى ئارقىلىق ياسالغان.بىز تېزلەتكەن نۇرنىڭ ھېسابلانغان يۇقىرى ساپلىق نۇر ئېنېرگىيىسىنىڭ بارلىقىنى دەلىللىدۇق.Li3 + نۇر دەستىسى رادىئو چاستوتىسى (RF) تېزلەتكۈچ تەرىپىدىن ئۈنۈملۈك تۇتۇلۇپ ۋە تېزلىتىلگەندىن كېيىن ، كېيىنكى لىناك (تېزلەتكۈچ) بۆلىكى نىشاندىن كۈچلۈك نېيترون ئېقىمى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن كېرەكلىك ئېنېرگىيە بىلەن تەمىنلەيدۇ.
يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئىئونلارنىڭ تېزلىشىشى بىر ياخشى تېخنىكا.يېڭى يۇقىرى ئۈنۈملۈك ئىخچام نېيترون گېنېراتورنى ئەمەلگە ئاشۇرۇشنىڭ قالغان ۋەزىپىسى زور مىقداردا پۈتۈنلەي تارتىۋېلىنغان لىتىي ئىئونى ھاسىل قىلىش ۋە تېزلەتكۈچتە ئەركىن ئاسىيا رادىئوسى بىلەن ماس قەدەملىك بىر يۈرۈش ئىئون تومۇرلىرىدىن تەركىب تاپقان گۇرۇپپا قۇرۇلمىسىنى شەكىللەندۈرۈش.بۇ نىشاننى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن لايىھىلەنگەن سىناقلارنىڭ نەتىجىسى تۆۋەندىكى ئۈچ بۆلەكتە تەسۋىرلەنگەن: (1) لىتىي ئىئون نۇرىدىن پۈتۈنلەي مەھرۇم قالغان ئەۋلاد ، (2) ئالاھىدە لايىھەلەنگەن RFQ لىنكىسى ئارقىلىق نۇرنى تېزلىتىش ۋە (3) تەھلىلنى تېزلىتىش. ئۇنىڭ مەزمۇنىنى تەكشۈرۈش ئۈچۈن.برۇكخاۋېن دۆلەتلىك تەجرىبىخانىسىدا (BNL) 2-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن تەجرىبە قۇرۇلمىسىنى قۇردۇق.
لىتىي نۇرنى تېز تەھلىل قىلىش تەجرىبە گۇرۇپپىسىنىڭ ئومۇمىي ئەھۋالى (Inkscape تەسۋىرلەنگەن ، 1.0.2 ، https://inkscape.org/).ئوڭدىن سولغا لازېر نۇرلۇق پلازما لازېرلىق نىشان ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش ئۆيىدە ھاسىل بولۇپ ، RFQ لىنكىسىغا يەتكۈزۈلىدۇ.RFQ تېزلەتكۈچكە كىرگەندىن كېيىن ، ئىئون پلازماستىن ئايرىلىدۇ ۋە يۆتكىلىش رايونىدىكى ئېلېكتر قۇتۇبى بىلەن RFQ ئېلېكترودنىڭ 52 كىلوۋولتلۇق توك بېسىمى كەلتۈرۈپ چىقارغان تۇيۇقسىز ئېلېكتر مەيدانى ئارقىلىق RFQ تېزلەتكۈچكە ئوكۇل قىلىنىدۇ.چىقىرىۋېتىلگەن ئىئونلار 2 مېتر ئۇزۇنلۇقتىكى RFQ ئېلېكترود ئارقىلىق 22 keV / n دىن 204 keV / n غا تېزلىتىلىدۇ.RFQ linac نىڭ چىقىرىش ئېغىزىغا ئورنىتىلغان نۆۋەتتىكى تىرانسفورموتور (CT) ئىئون نۇر ئېقىمىنىڭ بۇزۇلماس ئۆلچەش بىلەن تەمىنلەيدۇ.لامپۇچكا تۆت چاسا شەكىللىك ماگنىتقا مەركەزلەشتۈرۈلۈپ ، دىپول ماگنىتقا توغرىلىنىدۇ ، ئۇ Li3 + نۇرنى تەكشۈرۈش ئۈسكۈنىسىگە ئايرىيدۇ ۋە يېتەكلەيدۇ.يېرىلىشنىڭ ئارقىسىدا ، تارتقىلى بولىدىغان سۇلياۋ يوپۇق ۋە فارادىي لوڭقىسى (FC) نىڭ بىر تەرەپلىمىلىكى -400 V غا يېتىدۇ.
تولۇق ئىئونلانغان لىتىي ئىئونى (Li3 +) ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ، ئۈچىنچى ئىئونلاشتۇرۇش ئېنېرگىيىسى (122.4 eV) دىن يۇقىرى تېمپېراتۇرا بىلەن پلازما ھاسىل قىلىش كېرەك.بىز يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق پلازما ھاسىل قىلىش ئۈچۈن لازېر تاھارەت ئىشلىتىشكە تىرىشتۇق.بۇ خىل لازېر ئىئون مەنبەسى ئادەتتە لىتىي ئىئونىنى ھاسىل قىلىشقا ئىشلىتىلمەيدۇ ، چۈنكى لىتىي مېتال رېئاكتىپ بولۇپ ، ئالاھىدە بىر تەرەپ قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ.ۋاكۇئۇملۇق لازېر ئۆز-ئارا ئالماشتۇرۇش ئۆيىگە لىتىي ياپقۇچ ئورناتقاندا نەملىك ۋە ھاۋانىڭ بۇلغىنىشىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن نىشان يۈكلەش سىستېمىسىنى بارلىققا كەلتۈردۇق.ماتېرىياللارنىڭ بارلىق تەييارلىقى قۇرۇق ئارگوننىڭ كونتروللۇقىدا ئېلىپ بېرىلدى.لىتىي ياپراقچىسى لازېر نىشان ئۆيىگە ئورنىتىلغاندىن كېيىن ، تومۇر سوقۇلغان Nd: YAG لازېر رادىئاتسىيەسى ھەر تومۇرنىڭ 800 mJ لىك ئېنېرگىيىسى بىلەن نۇرلانغان.نىشانغا مەركەزلەشكەندە ، لازېر قۇۋۋىتىنىڭ زىچلىقى تەخمىنەن 1012 W / cm2 دەپ مۆلچەرلەنگەن.پلازما سوقۇلغان لازېر ۋاكۇئۇمدىكى نىشاننى بۇزغاندا پەيدا بولىدۇ.پۈتكۈل 6 ns لازېر تومۇر سوقۇشى جەريانىدا ، پلازما داۋاملىق قىزىپ كېتىدۇ ، بۇنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى تەتۈر ئايلىنىش جەريانى.ئىسسىنىش باسقۇچىدا ھېچقانداق چەكلىمىگە ئۇچرىمايدىغان تاشقى مەيدان قوللىنىلمىغاچقا ، پلازما ئۈچ چوڭلۇقتا كېڭىيىشكە باشلايدۇ.پلازما نىشان يۈزىدە كېڭىيىشكە باشلىغاندا ، پلازماسنىڭ ماسسىسى مەركىزى 600 eV / n ئېنىرگىيىسى بىلەن نىشان يۈزىگە ئۇدۇللۇق تېزلىككە ئېرىشىدۇ.قىزىتقاندىن كېيىن ، پلازما نىشاندىن ئوق يۆنىلىشىدە داۋاملىق ھەرىكەتلىنىپ ، ئىزوتوپ جەھەتتىن كېڭىيىدۇ.
2-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، تاھارەت پلازمىسى نىشانغا ئوخشاش يوشۇرۇن كۈچى بار مېتال قاچا بىلەن ئورالغان ۋاكۇئۇم مىقدارىغا كېڭىيىدۇ.شۇڭا ، پلازما مەيدانسىز رايوندىن RFQ تېزلەتكۈچكە قاراپ يۆتكىلىدۇ.لازېر نۇرلاندۇرۇش ئۆيى بىلەن RFQ لىناسى ئوتتۇرىسىدا ئوق ماگنىت مەيدانى ۋاكۇئۇم كامېر ئەتراپىدىكى يالغۇز كىشىلىك كاتەكچە جاراھەت ئارقىلىق قوللىنىلىدۇ.سولېنوئىدنىڭ ماگنىت مەيدانى ئەركىن ئاسىيا رادىئوسىغا يەتكۈزۈلگەندە يۇقىرى پلازما زىچلىقىنى ساقلاپ قېلىش ئۈچۈن ، يۆتكىلىشچان پلازمىنىڭ رادىئاتسىيە كېڭىيىشىنى باستۇرىدۇ.يەنە بىر جەھەتتىن ، پىلازما يۆتكىلىش جەريانىدا ئوق يۆنىلىشىدە داۋاملىق كېڭىيىپ ، ئۇزۇن پلازما ھاسىل قىلىدۇ.RFQ كىرىش ئېغىزىدىكى چىقىش ئېغىزىنىڭ ئالدىدا پلازما بار مېتال قاچىغا يۇقىرى بېسىملىق بىر تەرەپلىمىلىك قوللىنىلىدۇ.بىر تەرەپلىمىلىك توك بېسىمى RFQ لىنكىسى ئارقىلىق مۇۋاپىق تېزلىنىش ئۈچۈن تەلەپ قىلىنغان 7Li3 + ئوكۇل نىسبىتىنى تەمىنلەش ئۈچۈن تاللانغان.
ھاسىل بولغان تاھارەت پلازمىسىدا 7Li3 + بولۇپلا قالماي ، باشقا توك قاچىلاش ھالىتىدىكى لىتىي ۋە بۇلغىما ئېلېمېنتلىرى بار ، بۇلار بىرلا ۋاقىتتا RFQ سىزىقلىق تېزلەتكۈچكە يەتكۈزۈلىدۇ.RFQ linac نى ئىشلىتىپ تېز سىناق قىلىشتىن ئىلگىرى ، پلازما تەركىبىدىكى ئىئونلارنىڭ تەركىبى ۋە ئېنېرگىيە تەقسىماتىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن ، تورسىز ئۇچۇش ۋاقتى (TOF) ئانالىزى ئېلىپ بېرىلدى.تەپسىلىي ئانالىز قۇرۇلمىسى ۋە كۆزىتىلگەن دۆلەت تەقسىمات ئۇسۇللىرى بۆلۈمىدە چۈشەندۈرۈلگەن.تەھلىلدە كۆرسىتىلىشىچە ، 7Li3 + ئىئون ئاساسلىق زەررىچىلەر بولۇپ ، 3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك بارلىق زەررىچىلەرنىڭ تەخمىنەن% 54 نى ئىگىلەيدىكەن.تېز سىناق جەريانىدا ، كېڭىيىۋاتقان پلازماغا 79 mT يالغۇزلۇق مەيدانى قوللىنىلىدۇ.نەتىجىدە پلازمادىن ئېلىنغان ۋە تەكشۈرگۈچتە كۆزىتىلگەن 7Li3 + توك 30 ھەسسە ئاشتى.
ئۇچۇش ۋاقتى ئانالىزى ئارقىلىق ئېرىشكەن لازېر ھاسىل قىلغان پلازمادىكى ئىئونلارنىڭ بۆلەكلىرى.7Li1 + ۋە 7Li2 + ئىئونلىرى ئايرىم-ئايرىم ھالدا% 5 ۋە% 25 ئىئون نۇرىنى تەشكىل قىلىدۇ.6Li زەررىچىلىرىنىڭ بايقالغان قىسمى تەجرىبە خاتالىقىدىكى لىتىي ياپراقچىسى نىشانىدىكى 6Li (% 7.6) نىڭ تەبىئىي تەركىبىگە قوشۇلدى.ئازراق ئوكسىگېننىڭ بۇلغىنىشى (% 6.2) كۆرۈلگەن ، ئاساسلىقى O1 + (% 2.1) ۋە O2 + (% 1.5) ، بۇ لىتىي ياپراقچىسى نىشاننىڭ يۈزىنىڭ ئوكسىدلىنىشىدىن بولۇشى مۇمكىن.
يۇقىرىدا دەپ ئۆتكىنىمىزدەك ، لىتىي پلازمىسى RFQ لىنكىسىغا كىرىشتىن بۇرۇن ئېتىزسىز رايونغا يۆتكىلىدۇ.RFQ لىنكىسىنىڭ كىرگۈزۈلۈشىدە مېتال قاچىنىڭ دىئامېتىرى 6 مىللىمېتىر ، يان بېسىمى 52 كىلوۋولت.گەرچە RFQ ئېلېكترود بېسىمى 100MHz لىك تېزلىكتە ± 29 kV تېز ئۆزگىرىپ كەتكەن بولسىمۇ ، ئەمما RFQ تېزلەتكۈچ ئېلېكترودنىڭ ئوتتۇرىچە يوشۇرۇن كۈچى نۆل بولغاچقا ، توك بېسىمى ئوق تېزلىنىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.يورۇقلۇق دەرىجىسى بىلەن RFQ ئېلېكترودنىڭ گىرۋىكى ئوتتۇرىسىدىكى 10 مىللىمېتىرلىق بوشلۇقتا ھاسىل بولغان كۈچلۈك ئېلېكتر مەيدانى سەۋەبىدىن ، پەقەت پلازمادىن مۇسبەت پلازما ئىئونلىرى چىقىرىلىدۇ.ئەنئەنىۋى ئىئون يەتكۈزۈش سىستېمىسىدا ، ئىئون پلازما بىلەن ئېلېكتر مەيدانى تەرىپىدىن RFQ تېزلەتكۈچنىڭ ئالدىدا خېلى يىراقتا ئايرىلىدۇ ، ئاندىن نۇر دەستىسى فوكۇس ئېلېمېنتى ئارقىلىق RFQ يورۇقلۇقىغا مەركەزلىشىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، كۈچلۈك نېيترون مەنبەسىگە ئېھتىياجلىق بولغان كۈچلۈك ئېغىر ئىئون لامپىسىغا نىسبەتەن ، بوشلۇق زەرەتلەش تەسىرىدىن سىزىقسىز ئىتتىرىش كۈچى ئىئون توشۇش سىستېمىسىدا نۇر دەستىسى ئېقىمىنىڭ كۆرۈنەرلىك زىيانغا ئۇچرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، بۇ تېزلىنىشنى تېزلىتىدۇ.بىزنىڭ DPIS دا ، يۇقىرى سىجىللىقتىكى ئىئونلار بىۋاسىتە يۆتكىلىشچان پلازما سۈپىتىدە ئەركىن ھالدا RFQ توك يولىنىڭ چىقىش نۇقتىسىغا توشۇلىدۇ ، شۇڭا بوشلۇق زەرەتلەش سەۋەبىدىن ئىئون نۇرىنىڭ زىيىنى يوق.بۇ نامايىش جەريانىدا ، DPIS تۇنجى قېتىم لىتىي ئىئون نۇرىغا قوللىنىلدى.
RFQ قۇرۇلمىسى تۆۋەن ئېنىرگىيىلىك يۇقىرى ئىئون نۇرىنى مەركەزلەشتۈرۈش ۋە تېزلىتىش ئۈچۈن ياسالغان بولۇپ ، بىرىنچى تەرتىپنى تېزلىتىشنىڭ ئۆلچىمىگە ئايلانغان.بىز RFQ ئارقىلىق 7Li3 + ئىئوننى كۆچۈرۈلگەن ئېنىرگىيەدىن 22 keV / n دىن 204 keV / n غا تېزلەتتۇق.گەرچە پلازما تەركىبىدىكى لىتىي ۋە باشقا زەررىچىلەرمۇ پلازمادىن تارتىپ چىقىرىلىپ ، RFQ يورۇقلۇق دەرىجىسىگە ئوكۇل قىلىنغان بولسىمۇ ، ئەمما RFQ لىنكىسى پەقەت 7Li3 + گە يېقىن توك قاچىلاش نىسبىتى (Q / A) بولغان ئىئوننى تېزلىتىدۇ.
ئەنجۈر ئۈستىدە.4-رەسىمدە ، ئەنجۈردە كۆرسىتىلگەندەك ، ماگنىتنى ئانالىز قىلغاندىن كېيىن ، نۆۋەتتىكى تىرانسفورموتور (CT) RFQ لىنكىسى ۋە فاراداي لوڭقىسى (FC) نىڭ چىقىرىشىدا بايقالغان دولقۇن شەكلى كۆرسىتىلدى.2. سىگنال ئارىسىدىكى ۋاقىت ئۆزگىرىشىنى تەكشۈرۈش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئورنىدىكى ئۇچۇش ۋاقتىنىڭ پەرقى دەپ ئىزاھلاشقا بولىدۇ.CT دە ئۆلچەنگەن چوققا ئىئون ئېقىمى 43 mA.RT ئورنىدا ، تىزىمغا ئېلىنغان نۇر دەستىسى ھېسابلانغان ئېنېرگىيىگە تېزلىتىلگەن ئىئون بولۇپلا قالماي ، يەنە 7Li3 + دىن باشقا ئىئونلارنىمۇ ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، بۇلار يېتەرلىك تېزلەشمەيدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، QD ۋە PC ئارقىلىق تېپىلغان ئىئون ئېقىمى شەكلىنىڭ ئوخشاشلىقى شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى ، ئىئون ئېقىمى ئاساسلىقى تېزلىتىلگەن 7Li3 + دىن تەركىب تاپقان بولۇپ ، PC دىكى توكنىڭ چوققا قىممەت قىممىتىنىڭ تۆۋەنلىشى QD بىلەن ئىئون يۆتكىلىش جەريانىدا نۇرنىڭ يوقىلىشىدىن كېلىپ چىققان. PC.زىيان بۇنى كونۋېرت تەقلىد قىلىش ئارقىلىقمۇ ئىسپاتلايدۇ.7Li3 + نۇر دەستىسىنى توغرا ئۆلچەش ئۈچۈن ، كېيىنكى بۆلەكتە تەسۋىرلەنگەندەك نۇر دەستىسى ماگنىت ئارقىلىق ئانالىز قىلىنىدۇ.
تەكشۈرۈش ئەسۋابى CT (قارا ئەگرى سىزىق) ۋە FC (قىزىل ئەگرى سىزىق) دا خاتىرىلەنگەن تېز سۈرئەتلىك نۇرنىڭ ئوسسىلوگراممىلىرى.بۇ ئۆلچەشلەر لازېرلىق پلازما ھاسىل قىلىش جەريانىدا فوتوئېلېكتور ئارقىلىق لازېر رادىئاتسىيىسىنى بايقاش ئارقىلىق قوزغىتىلغان.قارا ئەگرى سىزىق RFQ لىنكا چىقىرىشقا ئۇلانغان CT دا ئۆلچەنگەن دولقۇن شەكلىنى كۆرسىتىدۇ.RFQ لىنكىسىغا يېقىن بولغانلىقى ئۈچۈن ، تەكشۈرگۈچ 100MHz لىق RF شاۋقۇنىنى ئالىدۇ ، شۇڭا 98MHz تۆۋەن سۈرئەتلىك FFT سۈزگۈچ قوللىنىلىپ ، تەكشۈرۈش سىگنالىنىڭ ئۈستىگە قويۇلغان 100MHz لىق رېزونانس RF سىگىنالى چىقىرىۋېتىلدى.ئانالىز ماگنىت 7Li3 + ئىئون نۇرىنى يېتەكلىگەندىن كېيىن ، قىزىل ئەگرى سىزىق FC دا دولقۇن شەكلىنى كۆرسىتىدۇ.بۇ ماگنىت مەيدانىدا ، 7Li3 + دىن باشقا ، N6 + ۋە O7 + نى توشۇشقا بولىدۇ.
RFQ لىنكىسىدىن كېيىنكى ئىئون لامپىسى بىر يۈرۈش ئۈچ تۆت چاستوتا فوكۇسلانغان ماگنىتنى مەركەز قىلغان ، ئاندىن دىپول ماگنىت ئارقىلىق ئانالىز قىلىپ ، ئىئون نۇرىدىكى بۇلغانمىلارنى ئايرىۋەتكەن.0.268 T لىق ماگنىت مەيدانى 7Li3 + نۇرنى FC غا يېتەكلەيدۇ.بۇ ماگنىت مەيدانىنىڭ بايقاش دولقۇنى 4-رەسىمدە قىزىل ئەگرى سىزىق سۈپىتىدە كۆرسىتىلدى ، چوققا نۇرنىڭ ئېقىمى 35 mA كە يېتىدۇ ، بۇ ھازىرقى ئېلېكتر سىستىما تېزلەتكۈچتە ئىشلەپچىقىرىلغان تىپىك Li3 + نۇردىن 100 ھەسسە يۇقىرى.نۇر دەستىسى تومۇرنىڭ كەڭلىكى ئەڭ چوڭ بولغاندا 2.0 µs.7Li3 + نۇرنىڭ دىپول ماگنىت مەيدانى بىلەن بايقىلىشى مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا توپلاش ۋە نۇر تېزلىنىشنى كۆرسىتىدۇ.FC نىڭ دىپولنىڭ ماگنىت مەيدانىنى سىكانىرلىغاندا بايقىغان ئىئون نۇر ئېقىمى 5-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. باشقا چوققىلاردىن ياخشى ئايرىلغان پاكىز يەككە چوققا بايقالدى.RFQ linac نىڭ لايىھىلەش ئېنېرگىيىسىگە تېزلىتىلگەن بارلىق ئىئونلارنىڭ سۈرئىتى ئوخشاش بولغاچقا ، ئوخشاش Q / A بولغان ئىئون نۇرنى دىپول ماگنىت مەيدانى بىلەن ئايرىش تەس.شۇڭلاشقا ، بىز 7Li3 + نى N6 + ياكى O7 + دىن پەرقلەندۈرەلمەيمىز.قانداقلا بولمىسۇن ، بۇلغانمىلارنىڭ مىقدارىنى قوشنا دۆلەتلەردىن مۆلچەرلىگىلى بولىدۇ.مەسىلەن ، N7 + بىلەن N5 + نى ئاسانلا ئايرىغىلى بولىدۇ ، N6 + بەلكىم نىجاسەتنىڭ بىر قىسمى بولۇشى مۇمكىن ، ھەمدە N7 + ۋە N5 + بىلەن ئوخشاش مىقداردا بولۇشى مۇمكىن.مۆلچەردىكى بۇلغىنىش دەرىجىسى تەخمىنەن% 2.
دىپول ماگنىت مەيدانىنى سايىلەش ئارقىلىق ئېرىشكەن نۇر دەستىسى سپېكترى.0.268 T دىكى چوققا قىممەت 7Li3 + ۋە N6 + گە ماس كېلىدۇ.چوققا كەڭلىكى يېرىقتىكى لىمنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىگە باغلىق.كەڭ چوققا بولسىمۇ ، 7Li3 + 6Li3 + ، O6 + ۋە N5 + دىن ياخشى ئايرىلىدۇ ، ئەمما O7 + ۋە N6 + دىن ياخشى ئايرىلمايدۇ.
FC نىڭ ئورنىدا ، نۇر دەستىسى قىستۇرما پۈركۈگۈچ ئارقىلىق جەزملەشتۈرۈلۈپ ، 6-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك تېز رەقەملىك كامېرا بىلەن خاتىرىلەندى ئېنىرگىيىسى 204 keV / n بولۇپ ، 1.4 MeV غا ماس كېلىدۇ ، ھەمدە FC تەكشۈرگۈچكە يەتكۈزۈلىدۇ.
FC نىڭ ئالدىدىكى سۈزگۈچ ئېكرانىدا يورۇتۇلغان نۇر ئارخىپى (فىجى رەڭدار ، 2.3.0 ، https://imagej.net/software/fiji/).ئانالىز دىپول ماگنىتنىڭ ماگنىت مەيدانى Li3 + ئىئون نۇرىنىڭ تېزلىنىشىنى لايىھىلەش ئېنېرگىيىسى RFQ غا توغرىلاش ئۈچۈن تەڭشەلدى.يېشىل رايوندىكى كۆك چېكىتلەرنى كەمتۈك پۈركۈش ماتېرىيالى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
بىز قاتتىق لىتىي ياپقۇچنىڭ يۈزىنى لازېرلىق يوقىتىش ئارقىلىق 7Li3 + ئىئون ھاسىل قىلىشنى قولغا كەلتۈردۇق ، DPIS ئارقىلىق ئالاھىدە لايىھەلەنگەن RFQ لىنكىسى بىلەن يۇقىرى توكلۇق ئىئون نۇرى تۇتۇلدى ۋە تېزلىتىلدى.1.4 MeV لىك يورۇقلۇق ئېنېرگىيىسىدە ، ماگنىت ئانالىز قىلىنغاندىن كېيىن 7Li3 + نىڭ چوققا ئېقىمى FC غا يەتتى.بۇ تەتۈر قانداشلىق بىلەن نېيترون مەنبەسىنى يولغا قويۇشنىڭ ئەڭ مۇھىم قىسمىنىڭ سىناق تەرىقىسىدە يولغا قويۇلغانلىقىنى ئىسپاتلايدۇ.قەغەزنىڭ بۇ قىسمىدا ، يۇقىرى ئېنېرگىيىلىك تېزلەتكۈچ ۋە نېيترون نىشان پونكىتى قاتارلىق ئىخچام نېيترون مەنبەسىنىڭ پۈتكۈل لايىھىسى مۇزاكىرە قىلىنىدۇ.بۇ لايىھە تەجرىبىخانىمىزدا بار سىستېمىلار بىلەن ئېرىشكەن نەتىجىلەرنى ئاساس قىلغان.دىققەت قىلىشقا تېگىشلىكى شۇكى ، لىتىي ياپراقچىسى بىلەن RFQ لىنكا ئارىلىقىنى قىسقارتىش ئارقىلىق ئىئون نۇرىنىڭ چوققا ئېقىمىنى تېخىمۇ ئاشۇرغىلى بولىدۇ.گۈرۈچ.7 تېزلەتكۈچتە ئوتتۇرىغا قويۇلغان ئىخچام نېيترون مەنبەسىنىڭ پۈتكۈل ئۇقۇمىنى چۈشەندۈرۈپ بېرىدۇ.
تېزلەتكۈچتە ئوتتۇرىغا قويۇلغان ئىخچام نېيترون مەنبەسىنىڭ ئۇقۇم لايىھىسى (Freecad سىزغان ، 0.19 ، https://www.freecadweb.org/).ئوڭدىن سولغا: لازېر ئىئون مەنبەسى ، سولېنوئىد ماگنىت ، RFQ لىنكا ، ئوتتۇرا ئېنېرگىيىلىك نۇر دەستىسى (MEBT) ، IH linac ۋە نېيترون ئەۋلادلىرىنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش ئۆيى.ئىشلەپچىقىرىلغان نېيترون لىمنىڭ تار يۆنىلىشلىك خاراكتېرى سەۋەبىدىن رادىئاتسىيەدىن مۇداپىئەلىنىش ئاساسلىقى ئالدى يۆنىلىشتە تەمىنلىنىدۇ.
RFQ linac دىن كېيىن ، رەقەملىك H- قۇرۇلما (IH linac) 30 linac نى يەنىمۇ تېزلىتىش پىلانلاندى.IH linacs π ھالەتتىكى قوزغىتىش تۇرۇبىسى قۇرۇلمىسىنى ئىشلىتىپ ، مەلۇم دائىرىدە يۇقىرى ئېلېكتر مەيدانى رېشاتكىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ.بۇ ئۇقۇم تەتقىقاتى 1D ئۇزۇنلۇق ھەرىكەتچان تەقلىد قىلىش ۋە 3D قېپى تەقلىد قىلىش ئاساسىدا ئېلىپ بېرىلدى.ھېسابلاشتا كۆرسىتىلىشچە ، مۇۋاپىق بولغان قوزغىتىش تۇرۇبىسى بېسىمى (450 كىلوۋولتتىن تۆۋەن) ۋە كۈچلۈك فوكۇسلانغان ماگنىتلىق 100MHz لىق IH لىنكا 1.8 مېتىر ئارىلىقتىكى 40 mA لىك نۇرنى 1.4 دىن 14 مېگاۋاتقا تېزلەتكىلى بولىدۇ.تېزلەتكۈچ زەنجىرىنىڭ ئاخىرىدىكى ئېنېرگىيە تەقسىملىنىشى ± 0.4 MeV دەپ مۆلچەرلەنگەن ، بۇ نېيترون ئايلىنىش نىشانى ئىشلەپچىقارغان نېيتروننىڭ ئېنېرگىيە سپېكترىغا كۆرۈنەرلىك تەسىر كۆرسەتمەيدۇ.بۇنىڭدىن باشقا ، نۇر دەستىسىنىڭ تارقىلىشچانلىقى تۆۋەن بولۇپ ، نۇرنى كىچىكرەك نۇر دەستىگە مەركەزلەشتۈرىدۇ ، ئادەتتە ئوتتۇراھال قۇۋۋەت ۋە چوڭلۇقتىكى تۆت چاسا ماگنىتقا ئېھتىياجلىق بولىدۇ.RFQ linac بىلەن IH linac ئوتتۇرسىدىكى ئوتتۇراھال ئېنىرگىيىلىك نۇر (MEBT) يوللاشتا ، يورۇتۇش قۇرۇلمىسىنى ساقلاپ قېلىش ئۈچۈن يورۇتۇش رېزوناتورى ئىشلىتىلىدۇ.يان تەرەپتىكى لىمنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى كونترول قىلىش ئۈچۈن ئۈچ تۆت چاسا ماگنىت ئىشلىتىلىدۇ.بۇ لايىھىلەش ئىستراتېگىيىسى نۇرغۇن تېزلەتكۈچلەردە 31،32،33 ئىشلىتىلگەن.ئىئون مەنبەسىدىن نىشان كامېرغىچە بولغان پۈتكۈل سىستېمىنىڭ ئومۇمىي ئۇزۇنلۇقى 8 مېتىرغىمۇ يەتمەيدۇ ، بۇ ئۆلچەملىك يېرىم يۈك ماشىنىسىغا سىغىدۇ.
نېيترون ئايلاندۇرۇش نىشانى سىزىقلىق تېزلەتكۈچتىن كېيىن بىۋاسىتە ئورنىتىلىدۇ.بىز تەتۈر تۇغقانلار سىنارىيەسىنى ئىشلىتىپ ئىلگىرىكى تەتقىقاتلارغا ئاساسەن نىشان بېكەت لايىھىلىرىنى مۇزاكىرە قىلىمىز.دوكلاتتىكى ئايلاندۇرۇش نىشانى قاتتىق ماتېرىياللار (پوپروپولىن (C3H6) ۋە تىتان گىدرىد (TiH2)) ۋە گازلىق نىشان سىستېمىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.ھەر بىر نىشاننىڭ ئەۋزەللىكى ۋە كەمچىلىكى بار.قاتتىق نىشان قېلىنلىقنى كونترول قىلىشقا يول قويىدۇ.نىشان قانچە نېپىز بولسا ، نېيترون ئىشلەپچىقىرىشنىڭ بوشلۇق ئورۇنلاشتۇرۇشى شۇنچە توغرا بولىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ خىل نىشانلاردا يەنىلا مەلۇم دەرىجىدە كېرەكسىز يادرو رېئاكسىيەسى ۋە رادىئاتسىيە بولۇشى مۇمكىن.يەنە بىر جەھەتتىن ، ھىدروگېن نىشانى يادرو رېئاكسىيەسىنىڭ ئاساسلىق مەھسۇلاتى بولغان 7Be نىڭ ئىشلەپچىقىرىشىنى يوقىتىش ئارقىلىق تېخىمۇ پاكىز مۇھىت بىلەن تەمىنلەيدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، ھىدروگېننىڭ توسۇش ئىقتىدارى ئاجىز بولۇپ ، يېتەرلىك ئېنېرگىيە قويۇپ بېرىش ئۈچۈن چوڭ فىزىكىلىق ئارىلىق تەلەپ قىلىدۇ.بۇ TOF ئۆلچەشتە سەل پايدىسىز.بۇنىڭدىن باشقا ، ئەگەر نېپىز پەردە ھىدروگېن نىشانىنى پېچەتلەش ئۈچۈن ئىشلىتىلسە ، نېپىز پەردە ھاسىل قىلغان گامما نۇرىنىڭ ئېنېرگىيە زىيىنى ۋە ۋەقە لىتىي نۇرىنى ئويلىشىش كېرەك.
LICORNE پوپروپولىن نىشاننى ئىشلىتىدۇ ھەمدە نىشان سىستېمىسى تانتال ياپقۇچ بىلەن ھىم ئېتىلگەن ھىدروگېن ھۈجەيرىسىگە كۆتۈرۈلدى.7Li34 ئۈچۈن 100 nA لىك يورۇقلۇق ئېقىمىنى پەرەز قىلساق ، ھەر ئىككى نىشان سىستېمىسى 107 n / s / sr غىچە ئىشلەپچىقىرالايدۇ.ئەگەر بىز ئوتتۇرىغا قويۇلغان نېيترون مەھسۇلات مىقدارىنى ئۆزگەرتىشنى بىز ئوتتۇرىغا قويغان نېيترون مەنبەسىگە تەدبىقلىساق ، ئۇنداقتا ھەر بىر لازېر تومۇرى ئۈچۈن 7 × 10-8 C لىتىيلىق ھەرىكەتلەندۈرگۈچ نۇرغا ئېرىشكىلى بولىدۇ.دېمەك ، لازېرنى سېكۇنتىغا ئىككى قېتىم ئېتىش LICORNE نىڭ ئۇدا نۇر بىلەن بىر سېكۇنتتا ھاسىل قىلالايدىغانغا قارىغاندا% 40 نېيترون ھاسىل قىلىدۇ.لازېرنىڭ ھاياجانلىنىش چاستوتىنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق ئومۇمىي ئېقىننى ئاسانلا ئاشۇرغىلى بولىدۇ.ئەگەر بازاردا 1 kHz لازېر سىستېمىسى بار دەپ پەرەز قىلساق ، ئوتتۇرىچە نېيترون ئېقىمىنى تەخمىنەن 7 × 109 n / s / sr غىچە چوڭايتقىلى بولىدۇ.
سۇلياۋ نىشان بىلەن يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى سىستېمىسىنى ئىشلەتكەندە ، نىشاندىكى ئىسسىقلىق ھاسىل قىلىشنى كونترول قىلىش كېرەك ، چۈنكى ، پوپروپولىننىڭ تۆۋەن ئېرىتىش نۇقتىسى 145-175 ° C ، تۆۋەن ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى 0.1 - 0.22 W /. m / K.14 MeV لىتىي ئىئون لامپىسى ئۈچۈن ، 7 µm قېلىنلىقتىكى پوپروپولىننىڭ نىشانى يورۇقلۇق ئېنېرگىيىسىنى رېئاكسىيە بوسۇغىسىغا (13.098 MeV) تۆۋەنلىتىدۇ.نىشانغا بىر لازېر ئېتىش ئارقىلىق ھاسىل قىلىنغان ئىئوننىڭ ئومۇمىي ئۈنۈمىنى ئويلاشقاندا ، لىتىي ئىئونىنىڭ پوپروپولىن ئارقىلىق ئېنېرگىيىنىڭ قويۇپ بېرىلىشى 64 mJ / تومۇر دەپ مۆلچەرلەنگەن.بارلىق ئېنېرگىيىنىڭ دىئامېتىرى 10 مىللىمېتىر كېلىدىغان چەمبەردە يۆتكىلىدۇ دەپ پەرەز قىلساق ، ھەر بىر تومۇر تەخمىنەن 18 K / تومۇرنىڭ تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئۆرلىشىگە ماس كېلىدۇ.پوپروپولىن نىشانلىرىدىكى ئېنېرگىيىنىڭ قويۇپ بېرىلىشى بارلىق ئېنېرگىيە زىيىنىنى ئىسسىقلىق سۈپىتىدە ساقلايدۇ ، رادىئاتسىيە ياكى باشقا ئىسسىقلىق يوق.سېكۇنتتا تومۇر سانىنى كۆپەيتىش ئىسسىقلىق يىغىلىشىنى يوقىتىشنى تەلەپ قىلىدىغان بولغاچقا ، بىز ئوخشاش ۋاقىتتا ئېنېرگىيە قويۇپ بېرىشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن بەلۋاغ نىشانىنى ئىشلىتەلەيمىز.لازېرنىڭ تەكرارلىنىش نىسبىتى 100 Hz بولغان نىشاندىكى 10 مىللىمېتىرلىق نۇر دەستىسىنى پەرەز قىلساق ، پوپروپولىن لېنتىنىڭ سىكانېرلاش سۈرئىتى 1 m / s بولىدۇ.ئەگەر نۇر دەستىسىنى قاپلاشقا رۇخسەت قىلىنسا ، تەكرارلىنىش نىسبىتى يۇقىرى بولىدۇ.
بىز يەنە ھىدروگېن باتارېيەسى ئارقىلىق نىشاننى تەكشۈردۇق ، چۈنكى كۈچلۈك قوزغاتقۇچنى نىشانغا زىيان يەتكۈزمەي ئىشلەتكىلى بولىدۇ.نېيترون نۇرىنى گاز ئۆيىنىڭ ئۇزۇنلۇقى ۋە ئىچىدىكى ھىدروگېن بېسىمىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق ئاسانلا تەڭشىگىلى بولىدۇ.نېپىز مېتال ياپقۇچ كۆپىنچە تېزلەتكۈچتە نىشاننىڭ گاز رايونىنى ۋاكۇئۇم بىلەن ئايرىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.شۇڭلاشقا ، يوتقاندىكى ئېنېرگىيەنىڭ زىيىنىنى تولۇقلاش ئۈچۈن ، لىتىي ئىئون لامپىسىنىڭ ئېنېرگىيىسىنى ئاشۇرۇش كېرەك.35-دوكلاتتا تەسۋىرلەنگەن نىشان قۇراشتۇرۇش ئۇزۇنلۇقى 3.5 سانتىمېتىر كېلىدىغان ئاليۇمىن قاچىدىن تەركىب تاپقان ، H2 گاز بېسىمى 1.5 ئاتموسفېرا.16.75 MeV لىتىي ئىئون لامپىسى ھاۋا سوۋۇتۇلغان 2.7 µm Ta ياپقۇچ ئارقىلىق باتارېيەگە كىرىدۇ ، باتارېيەنىڭ ئاخىرىدىكى لىتىي ئىئون لامپىسىنىڭ ئېنېرگىيىسى ئىنكاس بوسۇغىسىغا ئاستىلايدۇ.لىتىي ئىئونلۇق باتارېيەنىڭ يورۇقلۇق ئېنېرگىيىسىنى 14.0 مېگاۋاتتىن 16.75 مېگاۋاتقا يەتكۈزۈش ئۈچۈن ، IH لىنكىسىنى تەخمىنەن 30 سانتىمېتىر ئۇزارتىشقا توغرا كەلدى.
گاز ھۈجەيرىسىنىڭ نىشانىدىن نېيتروننىڭ قويۇپ بېرىلىشىمۇ تەتقىق قىلىنغان.يۇقىرىدا تىلغا ئېلىنغان LICORNE تەبىئىي گاز نىشانىغا نىسبەتەن ، GEANT436 تەقلىد قىلىش نەتىجىسىدە كۆرسىتىلىشچە ، كونۇسنىڭ ئىچىدە يۇقىرى يۆنىلىشلىك نېيترون ھاسىل بولىدۇ ، [37] دىكى 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك.35-پايدىلىنىش ماتېرىيالىدا كۆرسىتىلىشىچە ، ئاساسلىق لىمنىڭ كېڭىيىش يۆنىلىشىگە سېلىشتۇرغاندا ، ئەڭ چوڭ كونۇسنىڭ ئېچىلىشى ئەڭ يۇقىرى بولغاندا 19.5 ° C دىن 0.7 دىن 3.0 مېگاۋاتقىچە.يۇقىرى يۆنىلىشلىك نېيترون كۆپىنچە بۇلۇڭ-پۇچقاقلاردا قالقان ماتېرىيالىنىڭ مىقدارىنى كۆرۈنەرلىك ئازايتىپ ، قۇرۇلمىنىڭ ئېغىرلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ ۋە ئۆلچەش ئۈسكۈنىلىرىنى ئورنىتىشتا تېخىمۇ جانلىقلىقنى تەمىنلەيدۇ.رادىئاتسىيەدىن مۇداپىئەلىنىش نۇقتىسىدىن ئېلىپ ئېيتقاندا ، نېيتروندىن باشقا ، بۇ گازلىق نىشان مەركىزىي كوئوردېنات سىستېمىسىدا 478 كىلوۋولتلۇق گامما نۇرىنى ئىزوتوپ قويۇپ بېرىدۇ.بۇ γ نۇرلار 7Be چىرىش ۋە 7Li يوقىتىش نەتىجىسىدە ئىشلەپچىقىرىلىدۇ ، بۇ دەسلەپكى لى لامپا كىرگۈزۈش كۆزنىكى Ta نى ئۇرغاندا يۈز بېرىدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، قېلىن 35 Pb / Cu سىلىندىرلىق يىغىش ماشىنىسى قوشقاندا ، تەگلىكىنى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلەتكىلى بولىدۇ.
باشقا بىر نىشان بولۇش سۈپىتى بىلەن ، پلازما كۆزنىكىنى ئىشلەتكىلى بولىدۇ [39, 40] ، گەرچە ئۇ قاتتىق نىشاندىن تۆۋەن بولسىمۇ ، ئەمما نىسبەتەن يۇقىرى ھىدروگېن بېسىمى ۋە نېيترون ئەۋلادلىرىنىڭ كىچىك بوشلۇق رايونىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ.
بىز GEANT4 ئارقىلىق لىتىي ئىئون لامپىسىنىڭ مۆلچەردىكى ئېنېرگىيە تەقسىملىنىشى ۋە نۇر دەستىسىنىڭ نېيترون ئايلاندۇرۇشنى نىشانلاش تاللانمىلىرىنى تەكشۈرۈۋاتىمىز.تەقلىدلىرىمىز يۇقىرىدىكى ئەدەبىياتتىكى ھىدروگېن نىشانى ئۈچۈن نېيترون ئېنېرگىيىسى ۋە بۇلۇڭلۇق تەقسىماتنىڭ ئىزچىل تەقسىملىنىشىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.ھەر قانداق بىر نىشان سىستېمىسىدا ، يۇقىرى يۆنىلىشلىك نېيترون ھىدروگېن مول نىشاندىكى كۈچلۈك 7Li3 + نۇر ئارقىلىق قوزغىتىلغان تەتۈر قانداشلىق رېئاكسىيەسى ئارقىلىق ھاسىل بولىدۇ.شۇڭلاشقا ، ھازىر بار بولغان تېخنىكىلارنى بىرلەشتۈرۈش ئارقىلىق يېڭى نېيترون مەنبەلىرىنى يولغا قويغىلى بولىدۇ.
لازېر نۇرلاندۇرۇش شارائىتى تېزلىكتە نامايىشتىن ئىلگىرى ئىئون نۇر ھاسىل قىلىش تەجرىبىسىنى كۆپەيتتى.لازېر ئۈستەل يۈزى نانو سېكۇنت Nd: YAG سىستېمىسى لازېرنىڭ قويۇقلۇقى 1012 W / cm2 ، ئاساسى دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 1064 nm ، نەق مەيدان ئېنېرگىيىسى 800 mJ ، تومۇرنىڭ ئۇزۇنلۇقى 6 ns.نىشاندىكى داغنىڭ دىئامېتىرى 100 µm دەپ مۆلچەرلەنگەن.لىتىي مېتال (ئالفا ئايسار ،% 99.9 ساپ) بىر قەدەر يۇمشاق بولغاچقا ، ئېنىق كېسىلگەن ماتېرىيال قېلىپقا بېسىلىدۇ.يوپۇقنىڭ ئۆلچىمى 25 مىللىمېتىر × 25 مىللىمېتىر ، قېلىنلىقى 0.6 مىللىمېتىر.لازېر سوقۇلغاندا نىشان يۈزىدە كراتېرغا ئوخشاش بۇزۇلۇش يۈز بېرىدۇ ، شۇڭا نىشان موتورلۇق سۇپا ئارقىلىق ھەرىكەتلىنىپ ، ھەر بىر لازېر ئېتىش ئارقىلىق نىشان يۈزىنىڭ يېڭى قىسمىنى تەمىنلەيدۇ.قالدۇق گاز سەۋەبىدىن قايتا ھاسىل بولۇشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن ، كامېردىكى بېسىم 10-4 Pa ئارىلىقىدا ساقلانغان.
لازېر پلازمىسىنىڭ دەسلەپكى ھەجىمى كىچىك ، چۈنكى لازېر نوقتىسىنىڭ چوڭلۇقى 100 مىللىمېتىر ، ئەۋلادتىن كېيىن 6 ns ئىچىدە.ئاۋازىنى ئېنىق نۇقتا قىلىپ كېڭەيتكىلى بولىدۇ.ئەگەر تەكشۈرگۈچ نىشان يۈزىدىن xm ئارىلىققا قويۇلسا ، ئۇنداقتا قوبۇل قىلىنغان سىگنال مۇناسىۋەتكە بويسۇنىدۇ: ئىئون ئېقىمى I ، ئىئون يېتىپ كېلىش ۋاقتى t ۋە تومۇر كەڭلىكى τ.
ھاسىل قىلىنغان پلازما TOF ئۇسۇلى بىلەن FC ۋە ئېنېرگىيە ئىئون ئانالىزچىسى (EIA) بىلەن لازېر نىشانىدىن 2.4 مېتىر ۋە 3.85 مېتىر يىراقلىقتا تەتقىق قىلىنغان.FC ئېلېكتروننىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن -5 كىلوۋولتلۇق بىر تەرەپ قىلغۇچ تورى بار.EIA نىڭ 90 گرادۇسلۇق ئېلېكتروستاتىك يوچۇق بار ، ئوخشاش توك بېسىمى ئوخشاش ، ئەمما قۇتۇپقا قارشى ئىككى قۇتۇپلۇق مېتال سىلىندىرلىق ئېلېكترودتىن تەركىب تاپقان ، سىرتقى تەرىپى مۇسبەت ، ئىچى مەنپىي.كېڭىيىۋاتقان پلازما ئوقنىڭ ئارقىسىدىكى يوچۇققا توغرىلىنىدۇ ۋە سىلىندىردىن ئۆتىدىغان ئېلېكتر مەيدانى تەرىپىدىن بۇرۇلۇپ كېتىدۇ.E / z = eKU مۇناسىۋىتىنى قاندۇرىدىغان Ions ئىككىلەمچى ئېلېكترون كۆپەيتكۈچ (SEM) (Hamamatsu R2362) ئارقىلىق بايقالغان ، بۇ يەردە E, z, e, K ۋە U ئىئون ئېنېرگىيىسى ، توك قاچىلاش ھالىتى ۋە توك قاچىلاش EIA گېئومېتىرىيەلىك ئامىل. .ئېلېكترونلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا ئېلېكتر قۇتۇبىنىڭ يوشۇرۇن پەرقى.ئېلېكتر ئېقىمىدىكى توك بېسىمىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق پلازمادىكى ئىئوننىڭ ئېنېرگىيىسى ۋە توك تەقسىملىشىگە ئېرىشكىلى بولىدۇ.سۈپۈرۈش بېسىمى U / 2 EIA 0.2 V دىن 800 V ئارىلىقىدا بولۇپ ، ھەر بىر توك قاچىلاش ھالىتى 4 eV دىن 16 كىلوۋولتقىچە بولغان ئىئون ئېنېرگىيىسىگە ماس كېلىدۇ.
«تولۇق تارتىۋېلىنغان لىتىي نۇرنىڭ ھاسىل قىلىنىشى» دېگەن بۆلەكتە تەسۋىرلەنگەن لازېر نۇرلىنىش شارائىتىدا تەھلىل قىلىنغان ئىئونلارنىڭ توك قاچىلاش ھالىتىنىڭ تەقسىملىنىشى رەسىمدە كۆرسىتىلدى.8.
ئىئوننىڭ توك قاچىلاش ئەھۋالىنى ئانالىز قىلىش.بۇ يەردە ئىئون نۆۋەتتىكى زىچلىق ۋاقتى ئارخىپى EIA بىلەن ئانالىز قىلىنغان ۋە تەڭلىمىنى ئىشلىتىپ لىتىي ياپراقچىسىدىن 1 مېتىر چوڭلۇقتا.(1) and (2)«پۈتۈنلەي كۆيدۈرۈلگەن لىتىي نۇرنىڭ ئەۋلادلىرى» بۆلىكىدە تەسۋىرلەنگەن لازېر نۇرلاندۇرۇش شارائىتىنى ئىشلىتىڭ.ھەر بىر نۆۋەتتىكى زىچلىقنى بىرلەشتۈرۈش ئارقىلىق ، ئىئوننىڭ پلازمادىكى نىسبىتى ھېسابلىنىدۇ ، 3-رەسىمدە كۆرسىتىلدى.
لازېر ئىئون مەنبەلىرى يۇقىرى توك قاچىلانغان كۈچلۈك كۆپ mA ئىئون نۇرنى يەتكۈزەلەيدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، بوشلۇقنىڭ زەرەتلىنىشى سەۋەبىدىن نۇر دەستىسى يەتكۈزۈش ئىنتايىن مۈشكۈل ، شۇڭا ئۇ كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلمىگەن.ئەنئەنىۋى لايىھەدە ، ئىئون لامپىسى پلازمادىن چىقىرىلىپ ، بىر نەچچە فوكۇسلانغان ماگنىت بىلەن لىم سىزىقىنى بويلاپ دەسلەپكى تېزلەتكۈچكە يەتكۈزۈلۈپ ، تېزلەتكۈچنىڭ پىكاپ ئىقتىدارىغا ئاساسەن ئىئون نۇرى شەكىللىنىدۇ.ئالەم زەرەتلەش كۈچى رىشاتكىسىدا ، لىملار سىزىقسىز ھالدا پەرقلىنىدۇ ، بولۇپمۇ تۆۋەن سۈرئەتلىك رايوندا دەستىدىن ئېغىر زىيان كۆرۈلىدۇ.داۋالاش كاربون تېزلەتكۈچ تەرەققىياتىدىكى بۇ مەسىلىنى يېڭىش ئۈچۈن ، يېڭى DPIS41 نۇر دەستىسى يەتكۈزۈش لايىھىسى ئوتتۇرىغا قويۇلدى.بىز بۇ تېخنىكىنى يېڭى نېيترون مەنبەسىدىن كۈچلۈك لىتىي ئىئون نۇرىنى تېزلىتىش ئۈچۈن قوللاندۇق.
ئەنجۈردە كۆرسىتىلگەندەك.4 ، پلازما ھاسىل قىلىنغان ۋە كېڭەيتىلگەن بوشلۇق مېتال قاچا بىلەن قورشالغان.يېپىق بوشلۇق RFQ رېزوناتورنىڭ كىرىش ئېغىزىغىچە سوزۇلغان ، بۇنىڭ ئىچىدە يالغۇز كىشىلىك كاتەكچىنىڭ ئىچىدىكى ئاۋازمۇ بار.قاچىغا 52 كىلوۋولتلۇق بېسىم ئىشلىتىلگەن.RFQ رېزوناتورىدا ئىئونلار 6 مىللىمېتىر دىئامېتىرى تۆشۈك ئارقىلىق RFQ نى يەرگە تارتىش ئارقىلىق تارتىپ چىقىرىلىدۇ.ئىئون پلازما ھالەتتە توشۇلىدىغان بولغاچقا ، نۇر دەستىسىدىكى سىزىقسىز ئىتتىرىش كۈچى يوقىلىدۇ.بۇنىڭدىن باشقا ، يۇقىرىدا دەپ ئۆتكىنىمىزدەك ، بىز DPIS بىلەن بىرلىشىپ سولېنوئىد مەيدانىنى ئىشلىتىپ ، ئىئونلارنىڭ تارتىش كۈچىدىكى قويۇقلۇقىنى كونترول قىلدۇق ۋە ئاشۇردۇق.
RFQ تېزلەتكۈچ ئەنجۈردە كۆرسىتىلگەندەك سىلىندىرلىق ۋاكۇئۇم كامېردىن تەركىب تاپقان.9a.ئۇنىڭ ئىچىدە ئوكسىگېنسىز مىستىن ياسالغان تۆت تاياق تۆت بۇلۇڭ سىممېترىك ھالدا نۇر دەستىسى ئەتراپىغا ئورۇنلاشتۇرۇلغان (9b رەسىم).4 تاياق ۋە كامېر رېزونانس RF توك يولىنى ھاسىل قىلىدۇ.قوزغىتىلغان RF مەيدانى تاياقتا ۋاقىت ئۆزگىرىشى بېسىمى ھاسىل قىلىدۇ.ئوقنىڭ ئەتراپىغا ئۇزۇن مۇددەت كۆچۈرۈلگەن ئىئونلار تۆت تەرەپلىك مەيدان تەرىپىدىن يان تەرەپتە تۇتۇلىدۇ.شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، تاياقنىڭ ئۇچى تەقلىد قىلىپ ئوق ئېلېكتر مەيدانى ھاسىل قىلىدۇ.ئوق مەيدانى ئوكۇل قىلىنغان ئۇدا نۇرنى نۇر دەستىسى دەپ ئاتىلىدۇ.ھەر بىر نۇر دەستىسى مەلۇم RF دەۋرىيلىك ۋاقىت ئىچىدە بولىدۇ (10 ns).ياندىكى لىملار رادىئو چاستوتىسى دەۋرىگە ئاساسەن ئورۇنلاشتۇرۇلغان.RFQ لىناسىدا ، لازېر ئىئون مەنبەسىدىن 2 µs لىق نۇر 200 لىمنىڭ رەت تەرتىپىگە ئايلىنىدۇ.ئاندىن نۇر دەستىسى ھېسابلانغان ئېنېرگىيەگە تېزلىتىلىدۇ.
سىزىقلىق تېزلەتكۈچ RFQ.(a) (سولدا) RFQ linac كامېرنىڭ سىرتقى كۆرۈنۈشى.(b) (ئوڭدا) كامېردىكى تۆت تاياقلىق ئېلېكترود.
RFQ linac نىڭ ئاساسلىق لايىھىلەش پارامېتىرلىرى تاياق بېسىمى ، رېزونانس چاستوتىسى ، نۇر دەستىسى رادىئوسى ۋە ئېلېكترود مودۇلى.تاياقتىكى توك بېسىمىنى ± 29 kV نى تاللاڭ ، بۇنداق بولغاندا ئۇنىڭ ئېلېكتر مەيدانى ئېلېكتر بۇزۇلۇش چېكىدىن تۆۋەن بولىدۇ.رېزونانس چاستوتىسى قانچە تۆۋەن بولسا ، ياندىكى فوكۇسلاش كۈچى شۇنچە چوڭ بولىدۇ ، ئوتتۇرىچە تېزلىنىش مەيدانى شۇنچە كىچىك بولىدۇ.چوڭ يورۇقلۇق رادىئاتسىيىسى يورۇقلۇقنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى چوڭايتىپ ، نەتىجىدە بوشلۇقنىڭ زەرەتلىنىشى كىچىك بولغانلىقتىن يورۇقلۇق ئېقىمىنى كۆپەيتىدۇ.يەنە بىر جەھەتتىن ، تېخىمۇ چوڭ يورۇقلۇق رادىئاتسىيەسى RFQ لىنكىسىنى ھەرىكەتلەندۈرۈش ئۈچۈن تېخىمۇ كۆپ RF قۇۋۋىتىنى تەلەپ قىلىدۇ.ئۇنىڭدىن باشقا ، ئۇ تور بېكەتنىڭ سۈپەت تەلىپى بىلەن چەكلىنىدۇ.بۇ تەڭپۇڭلۇققا ئاساسەن ، يۇقىرى نۇرلۇق نۇرنى تېزلىتىش ئۈچۈن رېزونانس چاستوتىسى (100MHz) ۋە يورۇقلۇق دەرىجىسى (4.5 مىللىمېتىر) تاللانغان.مودۇللۇق نۇرنى يوقىتىش ۋە تېزلىتىش ئۈنۈمىنى ئەڭ يۇقىرى چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن تاللانغان.بۇ لايىھە كۆپ قېتىم ئەلالاشتۇرۇلۇپ ، RFQ لىنكا لايىھىسى ئىشلەپ چىقىرىلدى ، 7Li3 + ئىئوننى 40 mA لىك تېزلىكتە 22 mV / n دىن 204 keV / n غا تېزلەتكىلى بولىدۇ.تەجرىبە جەريانىدا ئۆلچەنگەن RF قۇۋۋىتى 77 كىلوۋات.
RFQ لىنكىسى مەلۇم Q / A دائىرىسى بىلەن ئىئوننى تېزلىتىدۇ.شۇڭلاشقا ، سىزىقلىق تېزلەتكۈچنىڭ ئاخىرىغىچە ئوزۇقلانغان لىمنى تەھلىل قىلغاندا ، ئىزوتوپ ۋە باشقا ماددىلارنى ئويلىشىش كېرەك.بۇنىڭدىن باشقا ، كۆزلىگەن ئىئونلار قىسمەن تېزلىتىلىدۇ ، ئەمما تېزلەتكۈچنىڭ ئوتتۇرىسىدا تېزلىنىش شارائىتىدا تۆۋەنلەيدۇ ، يەنىلا ياندىكى قامالنى قاندۇرالايدۇ ھەمدە ئاخىرىغىچە توشۇغىلى بولىدۇ.ئىنژېنېرلىق 7Li3 + زەررىچىلىرىدىن باشقا كېرەكسىز نۇرلار نىجاسەت دەپ ئاتىلىدۇ.تەجرىبىمىزدە ، لىتىي مېتال ياپراقچىسى ھاۋادىكى ئوكسىگېن ۋە ئازوت بىلەن ئىنكاس قايتۇرىدىغان بولغاچقا ، 14N6 + ۋە 16O7 + بۇلغانمىلار ئەڭ كۆڭۈل بۆلىدىغان مەسىلە.بۇ ئىئونلارنىڭ 7Li3 + ئارقىلىق تېزلەتكىلى بولىدىغان Q / A نىسبىتى بار.بىز RFQ لىنكىسىدىن كېيىن ئوخشىمىغان سۈپەت ۋە سۈپەتتىكى نۇرلارنى ئايرىش ئۈچۈن دىپول ماگنىت ئىشلىتىمىز.
RFQ linac دىن كېيىنكى لىم سىزىقى تولۇق تېزلىتىلگەن 7Li3 + نۇرنى دىپول ماگنىتتىن كېيىن FC غا يەتكۈزۈش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن.-400 V بىر تەرەپلىمىلىك ئېلېكترود ئىستاكاندىكى ئىككىلەمچى ئېلېكتروننى بېسىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.بۇ ئوپتىكا ئارقىلىق ئىئون ترايېكتورىيىسى دىپولغا ئايرىلىدۇ ۋە Q / A غا ئاساسەن ئوخشىمىغان جايلارغا مەركەزلىشىدۇ.ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچنىڭ تارقىلىشى ۋە بوشلۇقنىڭ زەرەتلىنىشى قاتارلىق ھەر خىل ئامىللار سەۋەبىدىن ، فوكۇس نۇقتىسىدىكى نۇرنىڭ كەڭلىكى بار.پەقەت ئىككى ئىئون تۈرىنىڭ فوكۇس ئورنىنىڭ ئارىلىقى لىم كەڭلىكىدىن چوڭ بولغاندىلا ، بۇ تۈرنى ئايرىغىلى بولىدۇ.ئەڭ يۇقىرى ئېنىقلىق دەرىجىسىگە ئېرىشىش ئۈچۈن ، لىمنىڭ بېلىگە توغرىسىغا توغرىسىغا توغرىسىغا ئورنىتىلغان.ساينت-گوبايىندىن سۈزگۈچ ئېكران (CsI (Tl) ، 40 مىللىمېتىر × 40 مىللىمېتىر × 3 مىللىمېتىر) ئورنىتىلغان.بۇ سىلىندىر لايىھەلىگۈچى زەررىچىلەر ئەڭ ياخشى ئېنىقلىقتا ئۆتۈشكە تېگىشلىك ئەڭ كىچىك يېرىقنى ئېنىقلاش ۋە يۇقىرى ئېغىرلىقتىكى ئىئون لامپىسىنىڭ قوبۇل قىلىشقا بولىدىغان نۇرنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى كۆرسىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن.پۈركۈگۈچتىكى نۇر دەستىسى CCD كامېراسى ۋاكۇئۇملۇق كۆزنەك ئارقىلىق خاتىرىلەنگەن.ئاشكارلىنىش ۋاقىت كۆزنىكىنى تەڭشەپ ، پۈتكۈل نۇر تومۇرنىڭ كەڭلىكىنى قاپلاڭ.
نۆۋەتتىكى تەتقىقاتتا ئىشلىتىلگەن ياكى ئانالىز قىلىنغان سانلىق مەلۇماتلار مۇۋاپىق تەلەپكە ئاساسەن مۇناسىۋەتلىك ئاپتورلاردىن تەمىنلىنىدۇ.
Manke, I. et al.ماگنىت دائىرىسىنىڭ ئۈچ ئۆلچەملىك تەسۋىرى.National commune.1, 125. https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010).
Anderson, IS et al.تېزلەتكۈچتە ئىخچام نېيترون مەنبەلىرىنى تەتقىق قىلىش مۇمكىنچىلىكى.فىزىكا.654 ، 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016).
Urchuoli, A. et al.نېيتروننى ئاساس قىلغان ھېسابلانغان مىكرو موتوگرافىيە: Pliobates cataloniae ۋە Barberapithecus huerzeleri سىناق دېلوسى.ھەئە.J. Physics.ئىنسانشۇناسلىق.166 ، 987–993.https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018).