本實(shí)用新型屬于同位素電磁分離器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于同位素電磁分離器的接收口袋。

背景技術(shù)：

電磁分離方法在同位素分離領(lǐng)域具有不可或缺的地位，電磁分離法是利用能量相同、質(zhì)量不同的離子在橫向磁場中旋轉(zhuǎn)半徑不同實(shí)現(xiàn)同位素分離的。同位素電磁分離器就是采用電磁分離方法分離得到同位素的設(shè)備。待分離的離子束從同位素電磁分離器的離子源中射出，經(jīng)同位素電磁分離器中的磁場分離，再被接收裝置接收，完成同位素的分離工作。

接收器是同位素電磁分離器的核心部件之一，用于接收經(jīng)過離子光學(xué)系統(tǒng)后分離的同位素束流。它必須滿足保持率高、同位素相互沾污小、可同時(shí)收集多種同位素、能夠長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行等要求。

接收器口袋安裝在接收器內(nèi)部，是接收器的核心部件，用于接收經(jīng)過離子光學(xué)系統(tǒng)后分離的同位素離子束。一般接收器能同時(shí)安裝多個(gè)接收器口袋，因此能同時(shí)接收多種同位素，并且保持率高、同位素相互沾污小，能長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。美國與俄羅斯是電磁同位素分離大國，最早使用電磁分離法分離同位素，因此，他們所使用的接收器口袋具有先進(jìn)的水平。我們設(shè)計(jì)制造的接收器口袋在結(jié)構(gòu)上與美國和俄羅斯的在結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格上有所不同，本實(shí)用新型中的接收器口袋用于銣(Rb)元素分離后的穩(wěn)定同位素的接收。在同位素電磁分離器中，銣同位素離子束的能量一般為30keV左右，對接收器口袋產(chǎn)生較明顯的轟擊和濺射。因此需要加厚接收器口袋的壁厚。但同時(shí)銣同位素離子束進(jìn)入接收器口袋后，轟擊造成接收口袋內(nèi)的溫度升高，形成飽和蒸汽，導(dǎo)致已經(jīng)收集到的銣同位素被蒸發(fā)而造成損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了提供一種接收器口袋，實(shí)現(xiàn)同位素的穩(wěn)定接收，避免濺射和溫度過高導(dǎo)致同位素的損失，并保證接收同位素的豐度。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于同位素電磁分離器的接收口袋，安裝在同位素電磁分離器的接收器上，用于接收通過所述同位素電磁分離器分離后的銣同位素的離子束，所述接收器處于真空環(huán)境中，所述銣同位素包括⁸⁵Rb和⁸⁷Rb，其中所述接收口袋的袋體采用紫銅材料制作，包括位于所述接收口袋一側(cè)的第一盒板，位于所述接收口袋另一側(cè)的第二盒板，所述接收口袋能在收集所述離子束的同時(shí)檢測所述離子束的束流流強(qiáng)。

進(jìn)一步，所述接收口袋的袋體采用3mm厚的紫銅材料制作，所述接收口袋具有彎曲弧度，所述彎曲弧度的曲率半徑為980mm。

進(jìn)一步，所述接收口袋上設(shè)有冷卻水管。

更進(jìn)一步，所述冷卻水管設(shè)置在所述接收口袋的外圍。

進(jìn)一步，所述接收器上設(shè)有水冷接頭，所述冷卻水管通過水管接頭和水管接頭螺母與所述水冷接頭相連，所述冷卻水管能夠耐0.6MPa水壓。

進(jìn)一步，還包括設(shè)置在所述接收口袋外圍的上固定板、下固定板、接線柱，所述上固定板、下固定板用于將所述接收口袋固定在所述接收器上，所述接線柱用于將所述離子束的束流強(qiáng)度輸出為電流信號，所述電流信號用于檢測所述離子束的所述束流流強(qiáng)。

進(jìn)一步，還包括設(shè)置在所述下固定板上的螺母、螺釘、陶瓷環(huán)、陶瓷圈，所述螺母和螺釘用于固定所述接收口袋，所述陶瓷環(huán)和所述陶瓷圈用于將所述接收口袋與所述下固定板的絕緣。

更進(jìn)一步，所述接收口袋的高度為250mm，內(nèi)部深度為100mm，能夠接收最大離子流為≤50mA，能夠耐受最大功率為2kW的離子束的轟擊，真空度能夠達(dá)到1～3×10^-3Pa。

進(jìn)一步，用于接收所述⁸⁵Rb的接收口袋，厚度為25mm。

進(jìn)一步，用于接收所述⁸⁷Rb的接收口袋，厚度為20mm。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

解決了同位素電磁分離器內(nèi)離子束能量為25～35keV的轟擊和濺射問題。避免了溫度過高引起的同位素蒸發(fā)的問題，并能夠方便的更換。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中所述接收口袋的側(cè)視圖；

圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中所述接收口袋的俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中所述接收口袋的前視圖；

圖4是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中所述接收口袋的仰視圖；

圖5是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中所述接收口袋的與所述接收器的連接示意圖；

圖中：1-第一盒板，2-第二盒板，3-上固定板，4-接線柱，5-底板，6-下固定板，7-螺母，8-螺釘，9-陶瓷環(huán)，10-陶瓷圈，11-冷卻水管，12-水管接頭，13-水管接頭螺母，14-水冷接頭、15-接收口袋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

本實(shí)用新型提供的一種用于同位素電磁分離器的接收口袋，安裝在同位素電磁分離器的接收器上(如圖5所示)，用于接收通過同位素電磁分離器分離后的銣同位素的離子束。其中接收器處于真空環(huán)境中，銣同位素包括⁸⁵Rb和⁸⁷Rb兩種。接收口袋15的袋體采用紫銅材料制作，包括位于頂部的第一盒板1，位于底部的第二盒板2，接收口袋15能收集全部分離的同位素的離子束，同時(shí)還能夠檢測離子束的束流流強(qiáng)(實(shí)現(xiàn)方法為通過接收器口袋15上的接線柱4，將離子束的束流強(qiáng)度輸出為電流信號，再由PLC模塊檢測)。接收口袋15具有彎曲弧度，彎曲弧度的曲率半徑為980mm，該彎曲弧度是根據(jù)離子束束流截面形狀而確定，有利于均勻接收束流、降低同位素蒸發(fā)。

接收口袋15的袋體采用3mm厚的紫銅材料制作，在本實(shí)施例中，通過彎制焊接的方法將3mm厚的銅板加工成為接收口袋15的袋體，能夠有效應(yīng)對離子束的轟擊和濺射，同時(shí)還具有良好的導(dǎo)熱性，方便對接收口袋內(nèi)部進(jìn)行冷卻。因?yàn)殚L時(shí)間的轟擊和濺射，接收口袋會受到損壞，因此接收口袋15還能夠方便的進(jìn)行更換，保證同位素分離工做的順利進(jìn)行。

如圖2-圖4所示，接收口袋15上設(shè)有冷卻水管11。冷卻水管11設(shè)置在接收口袋15的外圍。冷卻水管11通過水管接頭12和水管接頭螺母13與接收器的水冷接頭14相連，冷卻水管11能夠耐0.6MPa水壓。理論計(jì)算表明，降低接收器口袋的溫度可提高接收器口袋保持率。在接收器扣口袋溫度不超過25℃時(shí)，保持率滿足需求。在本實(shí)施例中，冷卻水管11為銅制，能夠通過強(qiáng)制水冷使接收器口袋溫度低于25℃，避免同位素因蒸發(fā)造成的損失。

如圖2-圖4所示，還包括設(shè)置在接收口袋15外圍的上固定板3、下固定板6、接線柱4，上固定板3、下固定板6用于將接收口袋15固定在接收器上，接線柱4用于將進(jìn)入接收口袋15的離子束的束流強(qiáng)度輸出為電流信號，此電流信號再由PLC模塊檢測，得到進(jìn)入接收口袋15的離子束的束流流強(qiáng)。還包括設(shè)置在下固定板6上的螺母7、螺釘8、陶瓷環(huán)9、陶瓷圈10。

接收口袋15的高度為250mm，內(nèi)部深度為100mm，能夠接收最大離子流為≤50mA，能夠耐受最大功率為2kW的離子束(解決了分離器內(nèi)離子束能量為25～35keV的濺射問題)，真空度能夠達(dá)到1～3×10-3Pa?！案叨取币妶D2中“d1”所示、“深度”見圖1中“d2”所示。

銣同位素共有兩種，因此需要兩個(gè)接收口袋15(每分離一種元素的同位素，均需重新設(shè)計(jì)接收口袋)，其中用于接收⁸⁵Rb的接收口袋的厚度為25mm，用于接收⁸⁷Rb的接收口袋的厚度為20mm。除“厚度”外，其他細(xì)節(jié)和部件一致，“厚度”見圖3中“d3”所示。

本實(shí)用新型所述的裝置并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。