[发明专利]重离子微束辐照装置、系统及控制方法

说明书

本公开提供了一种重离子微束辐照装置、系统及控制方法。其中，重离子微束辐照装置包括调节平台，调节平台沿重离子束流的入射路径设置；调节平台包括针孔架，针孔架沿入射路径设置于调节平台上，针孔架的针孔轴线与入射路径共轴平行，以形成高质量微束；调节平台用于控制针孔架的位置，以实现针孔轴线与入射路径共轴平行。通过调节平台的控制，实现针孔轴线与重离子束流的入射路径共轴平行，使得针孔架的针孔实现了对束径的限制，对重离子质量和能量的影响较小，得到了亚微米级高质量微束，成本低、周期短，同时还实现了高质量微束的精准控制，控制操作更加智能，自动化程度更高。

技术领域

本公开涉及微束辐照技术领域，尤其涉及一种重离子微束辐照装置、系统及控制方法。

背景技术

重离子微束辐照装置是一种能够将常规加速器所产生的重离子束斑(直径一般为毫米量级)通过准直或聚焦的方法限制到微米水平的辐照装置，应用于加速器重离子微束模拟试验。其中，与常规地面宽束模拟试验手段相比，加速器重离子微束模拟试验可确定出微电子器件不同微区对单粒子效应的敏感度，并详细给出易损单元的位置分布。因此，重离子微束辐照装置在开展微电子器件的单粒子效应机理、辐射生物学、材料学等方面研究有着广泛的应用前景。

目前，现有技术中针对重离子微束辐照装置产生重离子微束，主要采用针孔准直法和聚焦法，其中针孔准直法是利用针孔准直器将大部分入射粒子阻住，仅让极少的粒子通过细小的针孔辐照至样品，以达到限制束径的功能，具有设备投资少、见效快、重离子的质量和能量不受限制的优点。聚焦法是利用电磁元件(如磁四极透镜组)将束流聚焦成微米或亚微米束，可以达到亚微米的微束的效果。

然而，上述针孔准直法只适用于微米及大于微米的微束，而要得到亚微米的微束只能采用聚焦法，但是聚焦法的投资更大、周期长，并且受电磁元件聚焦能力的限制，仅适合于中等质量的重离子。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术中，如何在低成本、短周期且重离子质量和能量不受限制的情况下，得到亚微米的微束的技术问题，本公开提供了一种重离子微束辐照装置、系统及控制方法。

(二)技术方案

本公开的一个方面提供了一种重离子微束辐照装置，其中包括调节平台，调节平台沿重离子束流的入射路径设置，其中，调节平台包括针孔架，针孔架沿入射路径设置于调节平台上，针孔架的针孔轴线与入射路径共轴平行，以形成高质量微束；其中，调节平台用于控制针孔架的位置，使针孔轴线与入射路径共轴平行。

根据本公开的实施例，调节平台包括横向轨件、纵向轨件和垂向轨件，横向轨件平行入射路径固定设置，用于固定调节平台；纵向轨件在俯视角度上，垂直入射路径滑动设置于横向轨件上，用于沿横向轨件作相对滑动；垂向轨件在入射束流的角度上，垂直入射路径滑动设置于纵向轨件上，用于沿纵向轨件作相对滑动；其中，垂向轨件、纵向轨件和横向轨件具有两两相互垂直的关系；针孔架滑动设置于垂向轨件上。

根据本公开的实施例，调节平台还包括垂向轴台和纵向轴台，垂向轴台外侧面滑动设置于纵向轨件上，垂向轴台内侧面固定设置垂向轨件，以使得垂向轨件沿纵向轨件作相对滑动；纵向轴台外侧面滑动设置于垂向轨件上，纵向轴台内侧面固定设置针孔架，以使得针孔架沿垂向轨件作相对滑动。

根据本公开的实施例，垂向轴台以垂直于纵向轨件内侧面的垂向轴心线为转轴进行转动，以使得垂向轨件在纵向轨件上转动；纵向轴台以垂直于垂向轨件内侧面的纵向轴心线为转轴进行转动，以使得针孔架在垂向轨件上转动。

根据本公开的实施例，垂向轴心线、纵向轴心线的交点与重离子束流的入射路径与针孔轴线的交点重合。

根据本公开的实施例，重离子微束辐照装置还包括准直平台，准直平台沿入射路径固定设置于调节平台之前，用于为重离子束流进行预准直处理。