[发明专利]一种非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪

摘要

本发明针对目前带电粒子飞行时间能谱仪在其三个主要性能—能量分辨率、能量探测量程以及带电粒子收集效率—综合提升方面的瓶颈，提出了一种基于磁镜效应的非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪设计方案，旨在利用磁镜效应对带电粒子的聚焦约束作用以显著提高系统的粒子收集效率，从而削弱带电粒子飞行时间能谱仪三个性能参数之间的负向耦合制约影响，最终实现提高带电粒子飞行时间能谱仪整体性能的目的。本发明带电粒子收集效率高。在磁镜效应磁场设计合理的情况下，收集效率将在50%～100%范围内。

主权项

一种非均匀磁场聚焦型带电粒子飞行时间能谱仪，其特征在于：包括用于形成磁镜效应的强非均匀磁场的磁铁复合元件，用于产生均匀弱引导磁场的螺线管，强非均匀磁场和均匀弱引导磁场的磁场方向单调；所述螺线管外侧设置有于屏蔽外界磁场对能谱仪系统内部磁场影响的磁屏蔽层，螺线管内腔中部设置有用于产生轴向拒斥场而降低带电粒子的轴向漂移能量的拒斥场腔，螺线管内腔顶部设置有用于接收带电粒子的探测器。