[实用新型]用于多束离子辐照的保温装置及加热保温装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高温离子辐照技术领域，尤其涉及一种用于多束离子辐照的保温装置及加热保温装置。

背景技术

核能领域的一个基础问题就是核材料性能随时间、温度、中子发生变化。通常用于核能的备选核材料都是通过在核反应堆中测试，来了解和模拟其原子位移的变化、氢和氦的产生以及其他原子核演变。高温条件下，氢、氦及重离子同时辐照成为模拟核材料中子辐照最有效的方式，但是目前由于核材料样品温度达不到要求或温度难以长时间保持，会影响模拟效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于多束离子辐照的保温装置及加热保温装置，可长时间保温样品，且不会污染样品。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一、用于多束离子辐照的保温装置，由N个同轴圆柱形钼盒构成，N不小于3，各圆柱形钼盒的上盖和下盖中至少一个为可拆卸盖，各圆柱形钼盒侧壁均开设有样品孔和M个相邻的离子束通孔，M不小于辐照离子束数量。

上述钼盒采用99.95%以上纯度的钼材制备，钼具有熔点高、高温下挥发蒸汽压低等特性，因此可保证样品不被污染。

上述钼盒侧壁与离子束通孔相对处设有螺栓孔，通过紧固件联结并固定N个同轴圆柱形钼盒。

二、用于多束离子辐照的的加热保温装置，包括上述保温装置，所述的保温装置的最内层圆柱形钼盒内置加热装置。

上述加热装置为内设加热丝的氮化硅薄片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

1、实现了多束离子辐照试验中样品的加热，可将样品加热至室温~900℃间的任一温度，并可长时间保温。

2、高温下样品表面不会被污染。

3、通过调整离子束通孔分布在钼盒侧壁上的位置，可控制多束离子注入的角度。

附图说明

图1为本实用新型保温装置的一种具体结构示意图，其中，（a）为保温装置整体结构示意图，（b）为构成保温装置的圆柱形钼盒结构示意图；

图2为钼盒筒体结构示意图，其中，（a）为整体结构示意图，（b）为俯视图，（c）和（d）为不同视角的侧视图；

图3为本实用新型具体实施方式中加热片的加热曲线及靶室真空度曲线。

图中，1-钼盒主体，2-可拆卸上盖，3-样品孔，4-离子束通孔，a-样品孔宽，b-样品孔长，c-钼盒高，d-离子束通孔边长。

具体实施方式

下面将结合附图说明本实用新型的一种具体实施方式。

见图1，本具体实施方式中，制备钼盒的钼片厚度为0.5mm，保温装置由3层同轴圆柱形钼盒构成，层间距为5mm，钼盒内侧打磨光亮，外侧打磨干净。3层同轴圆柱形钼盒中心重合，由内到外各钼盒横截面直径依次为：50mm、60mm、70mm，高度依次为：50mm、60mm、70mm。钼盒下盖焊接于钼盒筒体底端，其上盖为可拆卸上盖（2），各上盖板间距5mm，各下盖板也间距5mm。

针对三束离子辐照，在钼盒侧壁开有相邻的3个边长15mm的方形离子束通孔（4），各钼盒侧壁上的离子束通孔（3）中心均位于同一水平面，各钼盒侧壁上相对的3个离子束通孔（3）中心的连线相交于钼盒中心，各离子束通孔（3）的边分别平行于钼盒轴线以及垂直于钼盒轴线。通过设计离子束通孔（3）大小、形状及其在钼盒侧壁上的位置分布，可控制离子束的辐照角度和范围。本具体实施中，3组相对的离子束通孔（3）的中心连线相互夹角为45°。各钼盒侧壁与离子束通孔（3）相对处设有两个直径3mm且中心对称的圆形螺栓孔，用于将保温装置固定于靶室。

钼盒侧壁还开设有用来放置样品的长方形样品孔（3），其尺寸为30mm*6mm。样品孔（3）的长和宽分别平行和垂直钼盒轴线，其中心与钼盒中心位于同一水平面。

钼盒厚度、钼盒层数、层间距及钼盒尺寸根据靶室大小、工艺因素和成本因素来确定，并不限于以上所提供的参数。针对M束离子同时辐照，样品孔数量不能小于M，样品孔在钼盒侧壁上的位置分布根据实际要求辐照角度而设定。钼盒层数优选为3，也可适当增加层数以提高保温效果。

本实用新型的加热保温装置就是在上述保温装置最内层钼盒内放置一可更换的内设导热丝的氮化硼薄片，当氮化硼薄片被污染或氮化硼薄片表面变黑，则应更换氮化硼薄片，以保证样品不被污染，并保证高温离子辐射实验效果。

下面将通过实施例来说明本实用新型的有益效果。