[发明专利]一种专用于基态钠铯分子制备的原子束预减速装置及方法

权利要求书

1.一种专用于基态钠铯分子制备的原子束预减速装置，其特征在于：包括第一真空管（1）、波纹管（2）、第二真空管（3）；

其中，第一真空管（1）采用无磁不锈钢制成，其外径为2.5cm、长度为70cm；波纹管（2）的内径为2cm、长度为7.5cm；第二真空管（3）采用无磁不锈钢制成，其外径为2.5cm、长度为25cm；

第一真空管（1）的左端固定连接有第一法兰接口（4）；第一真空管（1）的右端固定连接有第二法兰接口（5）；波纹管（2）的左端固定连接有第三法兰接口（6），且第三法兰接口（6）与第二法兰接口（5）同轴对接；波纹管（2）的右端固定连接有第四法兰接口（7）；第二真空管（3）的左端固定连接有第五法兰接口（8），且第五法兰接口（8）与第四法兰接口（7）同轴对接；第二真空管（3）的右端固定连接有第六法兰接口（9）；

第一真空管（1）的外侧面套设有第一螺线管组；

所述第一螺线管组包括由内向外依次层叠的十二层螺线管A（10）；十二层螺线管A（10）的左端面均齐平；第一层螺线管A（10）的匝数为188匝；第二层螺线管A（10）的匝数为178匝；第三层螺线管A（10）的匝数为168匝；第四层螺线管A（10）的匝数为156匝；第五层螺线管A（10）的匝数为139匝；第六层螺线管A（10）的匝数为126匝；第七层螺线管A（10）的匝数为110匝；第八层螺线管A（10）的匝数为90匝；第九层螺线管A（10）的匝数为70匝；第十层螺线管A（10）的匝数为50匝；第十一层螺线管A（10）的匝数为32匝；第十二层螺线管A（10）的匝数为17匝；

第二真空管（3）的外侧面分别套设有第二螺线管组和第三螺线管组，且第三螺线管组位于第二螺线管组的右方；

所述第二螺线管组包括由内向外依次层叠的五层螺线管B（11）；五层螺线管B（11）的右端面均齐平；第一层螺线管B（11）的匝数为33匝；第二层螺线管B（11）的匝数为24匝；第三层螺线管B（11）的匝数为15匝；第四层螺线管B（11）的匝数为10匝；第五层螺线管B（11）的匝数为7匝；

所述第三螺线管组包括由内向外依次层叠的五层螺线管C（12）；五层螺线管C（12）的左端面均齐平；第一层螺线管C（12）的匝数、第二层螺线管C（12）的匝数、第三层螺线管C（12）的匝数、第四层螺线管C（12）的匝数均为6匝；第五层螺线管C（12）的匝数为4匝；

十二层螺线管A（10）的绕制方向、五层螺线管B（11）的绕制方向、五层螺线管C（12）的绕制方向均一致；

十二层螺线管A（10）的导线、五层螺线管B（11）的导线、五层螺线管C（12）的导线均采用宽度为0.3175cm、内径为0.155cm的正方形空心铜导线；

还包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路；

所述第一控制电路包括第一直流电源（13）、第一场效应管（14）、第一霍尔电流传感器（15）、第一PID控制器（16）、第一PC机（17）；

由十二层螺线管A（10）首尾串接而成的串联支路一端与第一直流电源（13）的正输出端连接，另一端与第一场效应管（14）的漏极连接；第一场效应管（14）的源极与第一直流电源（13）的负输出端连接；第一霍尔电流传感器（15）安装于第一场效应管（14）的源极和第一直流电源（13）的负输出端之间；第一PID控制器（16）的第一输入端与第一PC机（17）的输出端连接；第一PID控制器（16）的第二输入端与第一霍尔电流传感器（15）的输出端连接；第一PID控制器（16）的输出端与第一场效应管（14）的栅极连接；

所述第二控制电路包括第二直流电源（18）、第二场效应管（19）、第二霍尔电流传感器（20）、第二PID控制器（21）、第二PC机（22）；

由五层螺线管B（11）、第一层螺线管C（12）、第二层螺线管C（12）、第三层螺线管C（12）首尾串接而成的串联支路一端与第二直流电源（18）的正输出端连接，另一端与第二场效应管（19）的漏极连接；第二场效应管（19）的源极与第二直流电源（18）的负输出端连接；第二霍尔电流传感器（20）安装于第二场效应管（19）的源极和第二直流电源（18）的负输出端之间；第二PID控制器（21）的第一输入端与第二PC机（22）的输出端连接；第二PID控制器（21）的第二输入端与第二霍尔电流传感器（20）的输出端连接；第二PID控制器（21）的输出端与第二场效应管（19）的栅极连接；

所述第三控制电路包括第三直流电源（23）、第三场效应管（24）、第三霍尔电流传感器（25）、第三PID控制器（26）、第三PC机（27）；

由第四层螺线管C（12）、第五层螺线管C（12）首尾串接而成的串联支路一端与第三直流电源（23）的正输出端连接，另一端与第三场效应管（24）的漏极连接；第三场效应管（24）的源极与第三直流电源（23）的负输出端连接；第三霍尔电流传感器（25）安装于第三场效应管（24）的源极和第三直流电源（23）的负输出端之间；第三PID控制器（26）的第一输入端与第三PC机（27）的输出端连接；第三PID控制器（26）的第二输入端与第三霍尔电流传感器（25）的输出端连接；第三PID控制器（26）的输出端与第三场效应管（24）的栅极连接。