[发明专利]真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置

权利要求书

1.真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置，其特征在于，包括气源（1），所述气源（1）的输出端连接有电离室（2），所述电离室（2）连接有引出面（3），所述引出面（3）连接有加速电极（4），所述加速电极（4）连接有靶台（5），所述靶台（5）连接有计算机（6），所述计算机（6）连接有高压电源（7），所述高压电源（7）连接有电子源（8），所述高压电源（7）还与电离室（2）、引出面（3）、加速电极（4）连接，所述电子源（8）与电离室（2）连接。

2.根据权利要求1所述的真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置，其特征在于，所述气源（1）以恒定的流量向电离室（2）中通入氢气，通入的氢气在电离室（2）中保持0.01Pa的气压。

3.根据权利要求1所述的真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置，其特征在于，所述电子源（8）包括热阴极一（9）、热阴极二（10）、热阴极三（11），所述热阴极一（9）、热阴极二（10）、热阴极三（11）呈多圈分布，每圈为多个圆弧结构，所述电子源（8）产生电子束流，电子束流被电极引入电离室（2）中。

4.根据权利要求3所述的真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置，其特征在于，所述电离室（2）内还设置有筒形电极一（12）、筒形电极二（13）、筒形电极三（14）、筒形电极四（15），所述筒形电极一（12）、筒形电极二（13）、筒形电极三（14）、筒形电极四（15）在轴向上位于热阴极一（9）、热阴极二（10）、热阴极三（11）的后方，在径向上与热阴极交错布置。

5.根据权利要求1所述的真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置，其特征在于，所述引出面（3）包括引出电极（16）和栅极（17），所述引出电极（16）与电离室（2）相连，所述引出电极（16）具有一个圆筒形的边沿，该边沿延伸进入电离室（2），代替电离室（2）靠近引出面（3）的一部分内壁，所述栅极（17）在引出电极（16）后方，所述引出电极（16）的电压低于电离室（2）的电压。

6.用于真空质子辐照试验的高均匀性大束斑面离子源装置的离子通量自动调节方法，其特征在于，在靶台（5）上安装的法拉第杯实时测量质子辐射通量，由计算机（6）控制高压电源（7），调整引出面（3）中的栅极（17）的电压，计算机自动调节流程，包括以下步骤：

S01.计算机（6）读取由靶台（5）上安装的法拉第杯测量的离子束流通量i；

S02.将测得的离子束流通量i与由人工在计算机（6）上设置的离子束流通量上限i_up比较，如果ii_up，则执行步骤S03，否则执行步骤S07；

S03.将测得的离子束流通量i与由人工在计算机（6）上设置的离子束流通量下限i_down比较；如果ii_down，则执行步骤S04，否则执行步骤S08；

S04.等待时间T，使离子源装置产生的离子束流通量稳定；

S05.判断计算机（6）是否接收到人工发出的关机指令，如果收到关机指令，则执行步骤S06，否则执行步骤S01；

S06.执行关机指令，将高压电源（7）的灯丝供电端口、电离室（2）供电端口、引出电极（16）供电端口、栅极（17）供电端口等的输出电压降至0V，然后，将高压电源（7）的加速电极（4）供电端口的输出电压缓慢降至0V；

S07.将栅极（17）电压V_gd升高△V，然后执行步骤S04,离子束流通量降低；

S08.将栅极（17）电压V_gd降低△V，然后执行步骤S04,离子束流通量升高。