[实用新型]一种质子在线磁谱仪

说明书

本实用新型公开了一种质子在线磁谱仪，涉及等离子体物理和核探测领域。该质子在线磁谱仪包括：准直圆盘、锥筒形永磁铁装置、装配屏蔽盒、插槽和混合像素探测器；准直圆盘上设有准直狭缝，准直狭缝用于通入并限制进入磁谱仪的质子束宽度；锥筒形永磁铁装置为中空结构，锥筒形永磁铁装置用于产生磁场使质子的运动方向发生偏转；插槽贯穿装配屏蔽盒，插槽用于放置混合像素探测器；混合像素探测器放置于插槽内，混合像素探测器的感应面朝向永磁铁，混合像素探测器用于在线记录质子径迹，并得到质子的能谱信息。该质子在线磁谱仪采用混合像素探测器可以在线诊断并识别质子径迹，从而实现快速的能谱诊断，解决了获取质子径迹数据时间长的问题。

技术领域

本实用新型涉及等离子体物理和核探测领域，特别是涉及一种质子在线磁谱仪。

背景技术

在激光惯性约束核聚变研究中，质子能谱对分析聚变靶丸的内爆过程有着重要作用。激光惯性约束聚变，需要将多路激光球对称地注入到黑腔(间接驱动)或靶丸(直接驱动)上，而在激光总能量较低情况下，如实验使用的激光装置为神光II或神光III原型等情况下，内爆产生的质子产额通常也比较低(通常小于10⁸)。目前的低质子产额实验，探测器单位面积上的质子数目极少，而且在对质子的诊断中，常用的离子径迹探测器，需要在实验后刻蚀处理数小时才能获得质子径迹数据，获取数据的时间长影响实验进度。因此，现有的磁谱仪存在获取质子径迹数据时间长的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种质子在线磁谱仪，解决了现有磁谱仪获取质子径迹数据时间长的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种质子在线磁谱仪，包括：准直圆盘、锥筒形永磁铁装置、装配屏蔽盒、插槽和混合像素探测器；

所述准直圆盘上设有准直狭缝，所述准直狭缝的中心点与所述准直圆盘的中心点重合；所述准直狭缝用于通入质子，并限制进入所述磁谱仪的质子束宽度；

所述锥筒形永磁铁装置的横截面为圆形，且所述锥筒形永磁铁装置为中空结构；所述锥筒形永磁铁装置的第一端的直径小于所述锥筒形永磁铁装置的第二端的直径；

所述锥筒形永磁铁装置包括：外壳、永磁铁和内壳；所述锥筒形永磁铁装置用于产生磁场使所述质子的运动方向发生偏转；

所述永磁铁的横截面为扇形，所述永磁铁的数量为多个，多个所述永磁铁间隔设置，且多个所述永磁铁的外表面紧贴所述外壳的内表面；

所述内壳的外表面紧贴多个所述永磁铁的内表面；所述外壳和所述内壳用于固定所述永磁铁；

所述准直圆盘紧贴所述锥筒形永磁铁装置的第一端；所述准直圆盘的直径等于所述外壳的第一端的直径；

所述装配屏蔽盒的第一端与所述锥筒形永磁铁装置的第二端通过转接环连接，所述装配屏蔽盒的第一端的内径等于所述外壳的第二端的直径；

所述插槽贯穿所述装配屏蔽盒；所述插槽用于放置所述混合像素探测器；

所述混合像素探测器放置于所述插槽内，所述混合像素探测器的感应面朝向所述永磁铁；所述混合像素探测器用于在线记录质子径迹，并得到质子的能谱信息。

可选的，所述准直狭缝的横截面为长方形，所述准直狭缝的狭缝方向与所述磁场方向一致。

可选的，所述永磁铁的数量为8个，所述扇形的弧度为45度，每个所述永磁铁具有一个极化方向。

可选的，所述混合像素探测器至所述锥筒形永磁铁装置的第二端的距离为50毫米-100毫米。

可选的，所述永磁铁的纵向长度为80毫米；

所述锥筒形永磁铁装置的第二端的外径为104毫米，所述锥筒形永磁铁装置的第一端的外径为40毫米。