[发明专利]一种三单元磁四极透镜系统及其制备方法

权利要求书

1.一种三单元磁四极透镜系统，其特征在于，所述透镜系统包括：由三个透镜单元组成的三单元磁四极透镜组，以及穿过透镜组中心的束流输运管道；所述三单元磁四极透镜组中的每一个透镜单元由磁轭和四个对称的磁极构成，每一个磁极的磁极面形状为双曲线柱面状，每一个磁极上缠绕有用以产生聚焦磁场的励磁线圈，四个磁极的双曲线柱面状磁极面的顶部构成的圆周称之为透镜单元的中心通孔，其直径为D；所述束流输运管道采用端密封结构，包括透镜管道主体、挡圈法兰、挡圈、O型密封圈和活法兰；其中，所述透镜管道主体端口处的外侧面设置凹槽；挡圈法兰将两个半环形的挡圈限定在凹槽里；在活法兰上设置O型密封圈的密封槽,透镜管道主体的顶端与活法兰之间设置O型密封圈；所述挡圈法兰中设置有多个通孔，与挡圈法兰中的多个通孔相对应，活法兰上设置有多个半透内螺纹孔；所述挡圈法兰的通孔与对应的活法兰上的半透内螺纹孔同轴，通过螺钉将两者锁定，从而使透镜管道主体与活法兰紧密连接成为一体，透镜管道主体的顶端面紧压设置在活法兰的密封槽中的O型密封圈形成端密封。

2.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，所述透镜管道主体、挡圈、挡圈法兰和活法兰均采用无磁不锈钢材料。

3.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，所述O型密封圈采用氟橡胶密封圈，或者采用软金属密封圈。

4.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，对所述双曲线柱面状磁极面的磁极进行加工时的双曲线柱面状磁极面加工方程为：或

5.如权利要求4所述的透镜系统，其特征在于，对于双曲线柱面状磁极面加工方程则每个双曲线柱面状磁极面加工断点坐标为和对于双曲线柱面状磁极面加工方程则每个双曲线柱面状磁极面加工断点坐标为和其中，2S_d为两个相邻磁极面加工断点间的距离，S_d<6mm，S_d和D的单位均为mm。

6.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，所述励磁线圈使用的导线为铜导线，导线截面积的选择由实际使用时需要通过的最大电流I_max和冷却方式决定，选取自然冷却方式，单位面积电流密度不超过1.6A/mm²，导线截面积为I_max/1.6，单位为mm²。