[发明专利]一种非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪

权利要求书

1.一种非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪，其特征在于：包括用于形成磁镜效应的强非均匀磁场的磁铁复合元件，用于产生均匀弱引导磁场的螺线管，强非均匀磁场和均匀弱引导磁场的磁场方向单调；所述螺线管外侧设置有于屏蔽外界磁场对能谱仪系统内部磁场影响的磁屏蔽层，螺线管内腔中部设置有用于产生轴向拒斥场而降低带电粒子的轴向漂移能量的拒斥场腔，螺线管内腔顶部设置有用于接收带电粒子的探测器。

2.根据权利要求1所述的非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪，其特征在于：所述磁铁复合元件所形成的强非均匀磁场的磁场强度最小为10000Gauss，螺线管所形成的弱均匀引导磁场的磁场强度最大为10Gauss。

3.根据权利要求1所述的非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪，其特征在于：所述螺线管包括过渡区和漂移区，漂移区长度为2.8～3.2m，漂移区的半径为2.8～3.2cm；所述过渡区的长度为4.8～5.2cm。

4.根据权利要求1至3任一所述的非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪，其特征在于：所述磁铁复合元件由柱形磁铁和圆锥形磁极靴组成，圆锥形磁极靴的锥顶朝向螺线管。

5.根据权利要求4所述的非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪，其特征在于：所述柱形磁铁为NdFeB磁铁，其底半径R=12.7mm，厚度h=25.4mm；所述圆锥形磁极靴为铁钴系高磁导率珀明德合金，其底半径r₁=R，顶半径r₂=1mm，侧边与中垂线之间的夹角θ=45°。