[发明专利]激光等离子辉光放电试验装置

说明书

本发明涉及粒子加速技术领域，提供一种激光等离子辉光放电试验装置，它包括一真空容器、激光扩束装置、激光等离子体发生装置和进气装置，该激光扩束装置进一步包括一第一聚焦透镜、激光扩束器、第二聚焦透镜和移动平台，该激光等离子体发生装置进一步包括一负高压引线帽子、第一聚四氟乙烯支座、阴极引线、放电屏蔽石英管、第二聚四氟乙烯支座、空心阴极和阳极。本发明中，由于该阴极引线设于放电屏蔽石英管内部，且该阳极通过该真空容器的壳体接地，从而避免引线暴露在空气中引起引线和法兰之间放电，以及电场击穿的危险，而激光扩束器与聚焦透镜的使用，使得激光束的直径增大，发散角减小以及聚焦方便，且结构简单，费用低廉。

技术领域

本发明涉及粒子加速技术领域，特别涉及一种激光等离子辉光放电试验装置。

背景技术

粒子加速器是作为人们探索原子核的重要手段而发展起来的，自其诞生以来就受到各界的青睐，它不仅是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具，而且在工农业生产、医疗卫生、科学技术等方面也具有广泛的实际应用。

目前市场上现有的粒子加速器，主要是指用人工方法产生高速带电粒子的装置，主要包括3个部分：粒子源、真空加速系统和导航聚焦系统，其实现方式是粒子源借助真空加速系统中各种不同形态的电场，同时受导引聚焦系统中的电磁场的引导和约束，沿预定轨道接受电场的加速而达到较高的能量。

上述现有技术中的粒子加速器，虽然在一定程度上给人们带来了技术变革，但是它存在一定的局限性，例如：有电场击穿的限制，加速梯度的量级较低(100MV/m)，且随着离子能量的提升粒子加速器的体积变得非常庞大，使得整个粒子加速器的结构变得更加复杂，同时其造价相当高昂。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种激光等离子辉光放电试验装置。

一种激光等离子辉光放电试验装置，包括一真空容器，设于该真空容器内部的激光扩束装置和激光等离子体发生装置，以及设于该真空容器外部的进气装置，该激光扩束装置和激光等离子体发生装置通过法兰安装于该真空容器内部，该进气装置通过气体关闭阀与该真空容器外壳连接，该激光扩束装置进一步包括一第一聚焦透镜、激光扩束器、第二聚焦透镜和移动平台，该第一聚焦透镜、激光扩束器和第二聚焦透镜同轴水平安装在移动平台上，且水平方向的位置可以进行微调，该激光等离子体发生装置进一步包括一负高压引线帽子、第一聚四氟乙烯支座、阴极引线、放电屏蔽石英管、第二聚四氟乙烯支座、空心阴极和阳极(A极)，该阴极引线设于放电屏蔽石英管内部及第一聚四氟乙烯支座和第二聚四氟乙烯支座之间，该第一聚四氟乙烯支座和第二聚四氟乙烯支座用于支撑放电屏蔽石英管，该阳极(A极)通过该真空容器的壳体接地，该进气装置进一步包括一储气罐、流量计、充气阀和充气微调阀，该充气阀和充气微调阀配合调节进气量。

上述激光等离子辉光放电试验装置，由于该阴极引线设于该放电屏蔽石英管内部及第一聚四氟乙烯支座和第二聚四氟乙烯支座之间，且该阳极(A极)通过该真空容器壳体接地，从而避免该阴极引线暴露在空气中引起该阴极引线和该真空密封法兰之间放电，以及电场击穿的危险，而激光扩束器聚焦透镜的使用，使得激光束的直径增大，发散角减小以及聚焦方便，此外还能够提供持续的梯度加速度(量级100GV/m)，且结构简单，费用低廉。

附图说明

图1为本发明一实施例中的激光等离子辉光放电试验装置的剖面结构示意图。

图2为图1中的激光等离子辉光放电试验装置的俯视图。

图3为图1中的激光等离子辉光放电试验装置中激光扩束装置的剖面结构示意图。

图4为图1中的激光等离子辉光放电试验装置中激光等离子体发生装置的剖面结构示意图。

图5为图1中的激光等离子辉光放电试验装置中进气装置的结构示意图。

具体实施方式