載能離子減能輻照裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種載能離子減能輻照裝置，主要應(yīng)用于高能離子束輻照環(huán)境中的載能離子輻照材料實驗，特別適合于核材料、半導(dǎo)體器件等輻照實驗。
【背景技術(shù)】
[0002]重離子具有輻照損傷大的優(yōu)點，可以快速的在材料當(dāng)中引入可控缺陷，目前許多核材料和航空器件的壽命評估也涉及到了缺陷的累積，相比于中子產(chǎn)生的缺陷，運用重離子輻照的方法，可以快速的引入缺陷，并且引入的缺陷數(shù)量可控。要想模擬中子輻照產(chǎn)生的缺陷，需要在材料中形成均勻的輻照損傷區(qū)域，由于重離子輻照能量損失存在一定的能量末端峰值，并不是隨深度出現(xiàn)線性損傷區(qū)域，本試驗裝置可以在加速器束線的終端把普通的高能單一能量束流降低到所需的210種能量，使能量沉積缺陷散開在塊體材料的表面到一定深度的體積內(nèi)，從而在材料中形成了均勻的體缺陷。實現(xiàn)了真正的缺陷深度分布均勻性，更能真實的模擬了中子輻照損傷和空間輻射損傷。利用此減能裝置，可以在同一時間實現(xiàn)了 210種以內(nèi)的能量輻照實驗，這大大提高了離子束輻照實驗的效率。運用此項技術(shù)，在一次實驗中幾乎可以覆蓋非常廣泛的能量范圍。綜上所述，本試驗裝置的誕生大大提高了輻照實驗的效率，拓寬了離子輻照實驗的應(yīng)用范圍，也有望用于未來航天器件等的壽命評估之中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種載能離子減能輻照裝置。針對目前缺乏適用于核材料塊體材料的均勻輻照損傷裝置，本發(fā)明的目的在于從材料表面都一定深度載能離子產(chǎn)生均勻輻照損傷，更好的模擬核輻射環(huán)境條件下的中子損傷；也可以用于半導(dǎo)體器件的均勻缺陷摻雜。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種載能離子減能輻照裝置，其主要特點在于包括有在支架底盤上設(shè)有電機，電機左側(cè)輸出軸上設(shè)有左側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤通過左側(cè)傳動皮帶驅(qū)動左側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸，以帶動左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤，左側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架連接。
[0005]所述的載能離子減能輻照裝置，還包括有電機右側(cè)輸出軸上設(shè)有右側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤通過右側(cè)傳動皮帶驅(qū)動右側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸，以帶動右側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤，右側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架連接。
[0006]所述的載能離子減能輻照裝置，還包括有在所述的左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤與右側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤的周邊上開有多個小窗口，在每一個小窗口上安裝有不同厚度的減能金屬薄膜。
[0007]所述的載能離子減能輻照裝置，所述的減能金屬薄膜為Al膜。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
[0009]克服了高能重離子輻照實驗束流能量單一、損傷區(qū)域不均勻、效率低下等缺點，可以在同一時間獲得不同能量輻照的樣品，從而使快重離子輻照實驗?zāi)軌蚋颖平朔磻?yīng)條件下中子輻照缺陷的模擬實驗，也更適用于航空器件的壽命評估。采用了雙盤旋轉(zhuǎn)盤，大大地提高了金屬薄膜的厚度種類，減少了單轉(zhuǎn)動盤體積過大浪費空間等現(xiàn)象。利用此項技術(shù)，可以在短時間內(nèi)完成覆蓋幾乎更全面能量范圍的樣品，這在器件的壽命評估方面具有更大的應(yīng)用價值。本發(fā)明的優(yōu)點在于將單一能量的實驗變?yōu)槎喾N能量的實驗，大大提高了輻照實驗的效率。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，體積減小，重量減輕，通過轉(zhuǎn)盤半徑很好的控制了兩盤每轉(zhuǎn)一圈的位相差，能夠在束流窗口形成一個很好的金屬薄膜的組合厚度。
【附圖說明】
:
[0011]圖1裝置立體示意圖；
[0012]圖2載能離子減能輻照裝置左主視圖；
[0013]圖3載能離子減能輻照裝置俯視圖；
[0014]圖4為圖2的右視圖；
[0015]圖5理論計算損傷曲線。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。下面對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0017]實施例1:一種載能離子減能輻照裝置，其包括有在支架底盤10上設(shè)有電機3，電機3左側(cè)輸出軸上設(shè)有左側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤2通過左側(cè)傳動皮帶5驅(qū)動左側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸6，以帶動左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤7，左側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架8連接。
[0018]還包括有在所述的左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤7與右側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤9的周邊上開有多個小窗口，在每一個小窗口上安裝有不同厚度的減能金屬薄膜。
[0019]所述的減能金屬薄膜為Al膜。
[0020]實施例2:—種載能離子減能輻照裝置，還包括有電機3右側(cè)輸出軸上設(shè)有右側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤I通過右側(cè)傳動皮帶4驅(qū)動右側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸11，以帶動右側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤9，右側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架8連接。
[0021]其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0022]實驗例:
[0023]在裝置運行過程中，金屬薄膜分布在旋轉(zhuǎn)盤的周邊上，見圖1的扇面空位上，束流情況確定后，根據(jù)一系列計算，在兩個轉(zhuǎn)動盤均分的15個窗口上分別放置一系列不同厚度的金屬薄膜，通過電機轉(zhuǎn)動通過一系列傳動裝置，實現(xiàn)每轉(zhuǎn)動一圈能夠使前轉(zhuǎn)動盤的A窗口與后轉(zhuǎn)動盤的B窗口重合，也就是每轉(zhuǎn)動一圈存在1/15的位相差，達(dá)到金屬薄膜組合的目的。
[0024]運行時。將本發(fā)明置于離子束傳輸真空管道的末端前，在真空腔室樣品前端。安裝各種不同厚度的減能金屬薄膜，薄膜采用重金屬膜(Al膜)，減能裝置兩個旋轉(zhuǎn)圓盤旋轉(zhuǎn)不同方向，每個圓盤可安裝15個不同厚度的金屬薄膜，兩個圓盤可組合210種不同厚度的金屬薄膜。電機帶動兩個旋轉(zhuǎn)圓盤同時按不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，可在材料的表面至一定入射深度形成均勻的輻照損傷
[0025]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種載能離子減能輻照裝置，其特征在于包括有在支架底盤上設(shè)有電機，電機左側(cè)輸出軸上設(shè)有左側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤通過左側(cè)傳動皮帶驅(qū)動左側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸，以帶動左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤，左側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架連接。
2.如權(quán)利要求1所述的載能離子減能輻照裝置，其特征在于還包括有電機右側(cè)輸出軸上設(shè)有右側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤通過右側(cè)傳動皮帶驅(qū)動右側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸，以帶動右側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤，右側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架連接。
3.如權(quán)利要求1所述的載能離子減能輻照裝置，其特征在于還包括有在所述的左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤與右側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤的周邊上開有多個小窗口，在每一個小窗口上安裝有不同厚度的減能金屬薄膜。
4.如權(quán)利要求3所述的載能離子減能輻照裝置，其特征在于所述的減能金屬薄膜為Al膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種載能離子減能輻照裝置，主要應(yīng)用于高能離子束輻照環(huán)境中的載能離子輻照材料實驗，特別適合于核材料、半導(dǎo)體器件等輻照實驗。一種載能離子減能輻照裝置，其主要特點在于包括有在支架底盤上設(shè)有電機，電機左側(cè)輸出軸上設(shè)有左側(cè)轉(zhuǎn)動輸出盤通過左側(cè)傳動皮帶驅(qū)動左側(cè)轉(zhuǎn)盤帶動軸，以帶動左側(cè)旋轉(zhuǎn)圓盤，左側(cè)固定圓盤與轉(zhuǎn)盤支架連接。本發(fā)明的優(yōu)點在于材料的表面至一定入射深度形成均勻的輻照損傷，可更加快速準(zhǔn)確的模擬核材料的中子輻照損傷實驗。
【IPC分類】G21K5-00
【公開號】CN104835549
【申請?zhí)枴緾N201510111772
【發(fā)明人】宋銀, 張崇宏, 楊義濤, 緱潔, 張麗卿
【申請人】中國科學(xué)院近代物理研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月13日