[发明专利]同位素分辨的离子速度成像仪及其控制方法

权利要求书

1.一种同位素分辨的离子速度成像仪，其特征在于：包含壳体以及设置在壳体内的第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板、第五带电极板、第一飞行屏蔽管、偏转极板、第二飞行屏蔽管、探测器、气体导管、气体进样脉冲阀门和激光束，第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板和第五带电极板沿着水平方向依次设置并且均为中间带圆孔的带电极板，气体导管穿过壳体一端端部固定在壳体内，气体进样脉冲阀门设置在气体导管一端端部，激光束设置在第一带电极板和第二带电极板之间并且与气体导管位置对应，第一飞行屏蔽管和第二飞行屏蔽管沿水平方向设置，偏转极板设置在第一飞行屏蔽管和第二飞行屏蔽管之间，第一飞行屏蔽管和第二飞行屏蔽管与偏转极板靠近的一端分别设置有栅网，探测器设置在壳体另一端端部；

所述壳体长度为1417mm，第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板和第五带电极板均为开圆孔的圆形极板，第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板和第五带电极板的厚度为2mm，外径均为140mm，第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板和第五带电极板的内径分别为10mm、20mm、30mm、40mm和25mm，第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板和第五带电极板的间距为38mm，第一带电极板与壳体端部间距为100mm；

所述偏转极板由四块极板构成，上极板和下极板上下设置，左极板和右极板左右设置，四块极板成均为弧形极板并且四块极板构成圆管状，其构成的圆管内径为82mm，外径为88mm，厚度为3mm。

2.按照权利要求1所述的同位素分辨的离子速度成像仪，其特征在于：所述第一飞行屏蔽管和第二飞行屏蔽管为μ金属圆形管，内径为82mm，外径为88mm，厚度为3mm。

3.按照权利要求1所述的同位素分辨的离子速度成像仪，其特征在于：所述第一带电极板、第二带电极板、第三带电极板、第四带电极板和第五带电极板的电压分别为3000V、2080V、200V、100V、0V。

4.按照权利要求1所述的同位素分辨的离子速度成像仪，其特征在于：所述上极板电压400V，下极板电压-400V，左右极板接地，第一飞行屏蔽管和第二飞行屏蔽管也接地。

5.一种权利要求1-4任一项所述的同位素分辨的离子速度成像仪的控制方法，其特征在于：

定义质量较大的同位素为A，质量较小的同位素为B；

实验中需要探测A离子的速度影像，则排除B的影响，B的质量小于A，B将先于A飞到栅网，在B刚飞出第一飞行屏蔽管的栅网后，偏转极板形成一脉冲式偏转场，使离子B发生偏转而不被探测到，当A离子飞出第一飞行屏蔽管的栅网前，偏转极板的脉冲式偏转场撤离，A离子按照原有路径进行成像；

实验中需要探测B离子的速度影像，则排除A的影响，A的质量大于B，B将先于A飞到栅网，B飞入第二飞行屏蔽管的栅网后并且在A还没有飞入第二飞行屏蔽管的栅网前，偏转极板形成一脉冲式偏转场，使离子A发生偏转而不被探测到，B离子按照原有路径进行成像。