[发明专利]一种适用于超高流强氘氚聚变中子源的高压差气态靶装置

摘要

本发明公开了一种适用于超高流强氘氚聚变中子源的高压差气态靶装置，包括加速器接口和反应气体腔室，还包括真空差分系统，包括二级差分室、一级差分室、小孔径长管道、以及小孔径法兰；束流约束装置，用于对小孔径长管道中的氘束流进行聚焦，使得束流包络小于小孔径长管道与小孔径法兰的内径；以及反应气体循环回收装置，通过真空泵与一级差分室和二级差分室连接，用于将真空泵排出的气体经过分离提纯后通过节流阀进入反应气体腔室，其中，自加速器接口离开的氘束流经过真空差分系统、实现加速器末端10‑5Pa量级至反应气体腔室103Pa量级的压强跨越后，与反应气体腔室内的氚气或氘气发生聚变反应，产生高能聚变中子，并对氚气或氘气在线提纯、回收、循环。

主权项

一种高压差气态靶装置，用于超高流强氘氚聚变中子源，包括加速器接口(5)和反应气体腔室(1)，其特征在于，还包括：真空差分系统(2)，设置在所述加速器接口(5)和所述反应气体腔室(1)之间，包括二级差分室(24)、一级差分室(22)、连接所述二级差分室(24)与所述一级差分室(22)的小孔径长管道(23)、位于所述一级差分室与所述反应气体腔室之间的小孔径法兰(21)、以及真空泵(25)；束流约束装置(4)，用于对所述小孔径长管道(23)中的氘束流(6)进行聚焦，使得束流包络小于所述小孔径长管道(23)与所述小孔径法兰(21)的内径，所述小孔径长管道(23)由多个能够在线调节直径的法兰沿束流方向排列组合构成，其中，组合后的所述小孔径长管道(23)的管道形状与束流包络形状相同；反应气体循环回收装置(3)，通过真空泵(25)与所述一级差分室(22)和二级差分室(24)连接，用于将所述真空泵(25)排出的气体经过分离提纯后通过节流阀(32)进入所述反应气体腔室(1)，其中，自所述加速器接口(5)离开的氘束流(6)经过所述真空差分系统(2)、实现加速器末端10‑5Pa量级至反应气体腔室103Pa量级的压强跨越后，与反应气体腔室(1)内的氚气或氘气发生聚变反应，产生高能聚变中子。