Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com.Tá tú ag baint úsáide as leagan brabhsálaí a bhfuil tacaíocht CSS teoranta aige.Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer).Ina theannta sin, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánann muid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Sleamhnáin a thaispeánann trí alt in aghaidh an tsleamhnáin.Bain úsáid as na cnaipí cúil agus seo chugainn chun bogadh tríd na sleamhnáin, nó na cnaipí rialtóra sleamhnáin ag an deireadh chun bogadh trí gach sleamhnán.
SONRAÍODH CAIGHDEÁNACH MAIDIR LE feadán corna CRUACH Dhosmálta
304L 6.35*1mm soláthraithe feadáin coiled cruach dhosmálta
Caighdeán | ASTM A213 (Meánbhalla) agus ASTM A269 |
Feadánra Coil Cruach Dhosmálta Lasmuigh Trastomhas | 1/16" go 3/4" |
Tiús Tube Coil Cruach Dhosmálta | .010″ Trí .083” |
Gráid Feadáin Coil Cruach Dhosmálta | SS 201, SS 202, SS 304, SS 304L, SS 309, SS 310, SS 316, SS 316L, SS 317L, SS 321, SS 347, SS 904L |
Méid Rnage | 5/16, 3/4, 3/8, 1-1/2, 1/8, 5/8, 1/4, 7/8, 1/2, 1, 3/16 orlach |
Cruas | Micrimhilseogra agus Rockwell |
Caoinfhulaingt | D4/T4 |
Neart | Pléasctha agus Teanntachta |
Gráid Choibhéiseacha Feadánra Cruach Dhosmálta
CAIGHDEÁN | OIBREACHA NR. | UNS | JIS | BS | GOST | AFNOR | EN |
---|---|---|---|---|---|---|---|
SS 304 | 1. 4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08х18Н10 | Z7CN18-09 | X5CrNi18-10 |
SS 304L | 1.4306 / 1.4307 | S30403 | SUS 304L | 3304S11 | 03х18Н11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
SS 310 | 1. 4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ch25N20S2 | – | X15CrNi25-20 |
SS 316 | 1.4401 / 1.4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31/316S33 | – | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
SS 316L | 1.4404 / 1.4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11/316S13 | 03Ch17N14M3/03Ch17N14M2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
SS 317L | 1. 4438 | S31703 | SUS 317L | – | – | – | X2CrNiMo18-15-4 |
SS 321 | 1. 4541 | S32100 | SUS 321 | – | – | – | X6CrNiTi18-10 |
SS 347 | 1. 4550 | S34700 | SUS 347 | – | 08Ch18N12B | – | X6CrNiNb18-10 |
SS 904L | 1. 4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS 317J5L | Z2 NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
COMHDHÉANAMH CEIMICEACHA SS COIL Tube
Grád | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SS 304 Feadán Coil | nóim. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
uas. | 0. 08 | 2.0 | 0.75 | 0. 045 | 0. 030 | 20.0 | 10.5 | 0. 10 | ||||
Feadán Coil SS 304L | nóim. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
uas. | 0. 030 | 2.0 | 0.75 | 0. 045 | 0. 030 | 20.0 | 12.0 | 0. 10 | ||||
Feadán Coil SS 310 | 0.015 max | 2 uas | 0.015 max | 0.020 uas | 0.015 max | 24.00 26.00 | 0.10 max | 19.00 21.00 | 54.7 nóim | |||
Feadán Coil SS 316 | nóim. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
uas. | 0. 035 | 2.0 | 0.75 | 0. 045 | 0. 030 | 18.0 | 14.0 | |||||
Feadán Coil SS 316L | nóim. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
uas. | 0. 035 | 2.0 | 0.75 | 0. 045 | 0. 030 | 18.0 | 14.0 | |||||
Feadán Coil SS 317L | 0.035 max | 2.0 max | 1.0 max | 0.045 uas | 0.030 max | 18.00 20.00 | 3.00 4.00 | 11.00 15.00 | 57.89 nóim | |||
Feadán Coil SS 321 | 0.08 uas | 2.0 max | 1.0 max | 0.045 uas | 0.030 max | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0.10 max | 5(C+N) 0.70 uas | |||
SS 347 Feadán Coil | 0.08 uas | 2.0 max | 1.0 max | 0.045 uas | 0.030 max | 17.00 20.00 | 9.0013.00 | |||||
Feadán Coil SS 904L | nóim. | 19.0 | 4. 00 | 23.00 | 0. 10 | |||||||
uas. | 0. 20 | 2. 00 | 1. 00 | 0. 045 | 0. 035 | 23.0 | 5.00 | 28.00 | 0.25 |
AIRÍONNA MEICNIÚLA CHOIL CRUACH dhosmálta
Grád | Dlús | Leáphointe | Neart Teanntachta | Neart Táirgeachta (0.2% Fritháireamh) | Fadú |
---|---|---|---|---|---|
Feadánra Coil SS 304/ 304L | 8.0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000 , MPa 515 | Psi 30000 , MPa 205 | 35 % |
Feadánra Coil SS 310 | 7.9 g/cm3 | 1402 °C (2555 °F) | Psi 75000 , MPa 515 | Psi 30000 , MPa 205 | 40 % |
Feadánra Coil SS 306 | 8.0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000 , MPa 515 | Psi 30000 , MPa 205 | 35 % |
Feadánra Coil SS 316L | 8.0 g/cm3 | 1399 °C (2550 °F) | Psi 75000 , MPa 515 | Psi 30000 , MPa 205 | 35 % |
Feadánra Coil SS 321 | 8.0 g/cm3 | 1457 °C (2650 °F) | Psi 75000 , MPa 515 | Psi 30000 , MPa 205 | 35 % |
Feadánra Coil SS 347 | 8.0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi 75000 , MPa 515 | Psi 30000 , MPa 205 | 35 % |
Feadánra Coil SS 904L | 7.95 g/cm3 | 1350 °C (2460 °F) | Psi 71000, MPa 490 | Psi 32000, MPa 220 | 35 % |
Mar mhalairt ar an staidéar a dhéanamh ar imoibreoirí núicléacha, d'fhéadfadh go mbeadh iarrthóir tuar dóchais ag baint le gineadóir neodrón dlúth-luasaire-tiomáinte ag baint úsáide as tiománaí léas litiam-ian toisc gur beag an radaíocht a tháirgeann sé nach dteastaíonn.Mar sin féin, bhí sé deacair beam dian iain litiam a sheachadadh, agus measadh go raibh cur i bhfeidhm praiticiúil feistí den sórt sin dodhéanta.Réitíodh an fhadhb is géire maidir le sreabhadh ian neamhleor trí scéim ionchlannaithe plasma díreach a chur i bhfeidhm.Sa scéim seo, déantar plasma pulsed ard-dlúis a ghintear trí ablation léasair de scragall miotail litiam a instealladh agus a luathú go héifeachtach le luasaire ceathairpholach ard-minicíochta (luasaire RFQ).Táimid tar éis buaic-sruth léasa de 35 mA a luasghéarú go 1.43 MeV a bhaint amach, arb ionann é agus dhá ord méide níos airde ná mar is féidir le gnáthchórais insteallta agus luasaire a sholáthar.
Murab ionann agus X-ghathanna nó cáithníní luchtaithe, tá doimhneacht treáite mór ag neodrón agus idirghníomhú uathúil le hábhar comhdhlúite, rud a fhágann gur tóireadóirí thar a bheith ilúsáideach iad chun staidéar a dhéanamh ar airíonna ábhar1,2,3,4,5,6,7.Go háirithe, úsáidtear teicnící scaipthe neodrón go coitianta chun staidéar a dhéanamh ar chomhdhéanamh, ar struchtúr, agus ar strusanna inmheánacha in ábhar comhdhlúite agus is féidir leo faisnéis mhionsonraithe a sholáthar ar chomhdhúile rian i gcóimhiotail miotail atá deacair a bhrath trí úsáid a bhaint as speictreascópacht X-gha88.Meastar gur uirlis chumhachtach é an modh seo san eolaíocht bhunúsach agus úsáideann monaróirí miotail agus ábhair eile é.Le déanaí, baineadh úsáid as díraonadh neodrón chun struis iarmharach a bhrath i gcomhpháirteanna meicniúla ar nós páirteanna iarnróid agus aerárthaigh9,10,11,12.Úsáidtear neodrón freisin i toibreacha ola agus gáis toisc gur furasta iad a ghabháil le hábhair ar mhórán prótóin13.Úsáidtear modhanna comhchosúla freisin san innealtóireacht shibhialta.Uirlis éifeachtach is ea tástáil neodrón neamh-millteach chun lochtanna folaithe i bhfoirgnimh, i dtolláin agus i droichid a bhrath.Baintear úsáid ghníomhach as léasacha neodrón i dtaighde eolaíoch agus i dtionscal eolaíoch, agus forbraíodh go leor acu go stairiúil ag baint úsáide as imoibreoirí núicléacha.
Mar sin féin, leis an gcomhdhearcadh domhanda maidir le neamhiomadú núicléach, tá sé ag éirí níos deacra imoibreoirí beaga a thógáil chun críocha taighde.Ina theannta sin, tá tógáil imoibreoirí núicléacha beagnach inghlactha go sóisialta mar gheall ar an timpiste Fukushima le déanaí.Maidir leis an treocht seo, tá an t-éileamh ar fhoinsí neodrón ag luasairí ag méadú2.Mar mhalairt ar imoibreoirí núicléacha, tá roinnt foinsí móra neodrón scoilteadh luasaire i bhfeidhm cheana féin14,15.Chun úsáid níos éifeachtaí a bhaint as airíonna bíomaí neodrón, áfach, is gá úsáid foinsí dlúth ag luasairí a leathnú, 16 a d'fhéadfadh a bheith bainteach le hinstitiúidí taighde tionscail agus ollscoile.Chuir foinsí luasaire neodrón cumais agus feidhmeanna nua leis chomh maith le feidhmiú mar ionadú ar imoibreoirí núicléacha14.Mar shampla, is féidir le gineadóir linac-tiomáinte sruth neodrón a chruthú go héasca tríd an léas tiomána a ionramháil.Nuair a astaítear iad, bíonn sé deacair neodróin a rialú agus is deacair anailís a dhéanamh ar thomhais radaíochta mar gheall ar an torann a chruthaíonn neodróin chúlra.Seachnaíonn neodrón bíogacha arna rialú ag luasaire an fhadhb seo.Tá roinnt tionscadal bunaithe ar theicneolaíocht luasaire prótóin molta ar fud an domhain17,18,19.Is iad na himoibrithe 7Li(p, n)7Be agus 9Be(p,n)9B is minice a úsáidtear i gcomhghineadóirí neodrón faoi thiomáint prótóin toisc gur imoibrithe inteirmeacha iad20.Is féidir an iomarca radaíochta agus dramhaíl radaighníomhach a íoslaghdú má tá an fuinneamh a roghnaítear chun an bhíoma prótóin a ghríosadh beagán os cionn luach na tairsí.Mar sin féin, tá mais an spriocnúicléas i bhfad níos mó ná mais na bprótón, agus scaipeann na neodrón dá bharr i ngach treo.Coisceann a leithéid d’astú iseatrópach flosc neodrón iompar éifeachtach neodrón chuig an réad staidéir.Ina theannta sin, chun an dáileog riachtanach de neodrón a fháil ag suíomh an ruda, is gá líon na bprótón gluaiseachta agus a gcuid fuinnimh a mhéadú go suntasach.Mar thoradh air sin, iomadóidh dáileoga móra gáma-ghathanna agus neodrón trí uillinneacha móra, rud a scriosann buntáiste imoibrithe inteirmeacha.Tá sciath láidir radaíochta ag gnáth-ghineadóir neodrón dhlúth prótón-tiomáinte faoi thiomáint ag luasaire agus is é an chuid is toirtiúla den chóras é.De ghnáth éilíonn an gá atá le fuinneamh na prótóin tiomána méadú breise ar mhéid na saoráide luasaire.
Chun na heasnaimh ghinearálta a bhaineann le gnáthfhoinsí dlúth neodrón a shárú ag luasairí, beartaíodh scéim imoibrithe inbhéartaithe-chinéiteach21.Sa scéim seo, úsáidtear beam litiam-ian níos troime mar bhíoma treorach in ionad bhíoma prótóin, ag díriú ar ábhair atá saibhir i hidrigine mar phlaistigh hidreacarbóin, hidrídí, gás hidrigine, nó plasma hidrigine.Breathnaíodh ar roghanna eile, mar shampla bíomaí beiriliam atá tiomáinte ag ian, áfach, is substaint tocsaineach é beirilliam a dteastaíonn cúram speisialta ina láimhseáil.Dá bhrí sin, is é beam litiam an ceann is oiriúnaí do scéimeanna imoibrithe inbhéartaithe-cinematic.Ós rud é go bhfuil móiminteam núicléis litiam níos mó ná móiminteam na bprótón, tá lárionad mais na n-imbhuailtí núicléacha ag bogadh ar aghaidh i gcónaí, agus astaítear neodrón chun cinn freisin.Cuireann an ghné seo deireadh go mór le gathanna gáma nach dteastaíonn agus astuithe neodrón arduillinne22.I bhFíor 1 taispeántar comparáid idir gnáthchás inneall prótóin agus cás cineamatach inbhéartach.
Léiriú ar uillinneacha táirgthe neodrón le haghaidh bíomaí prótóin agus litiam (tarraingthe le Adobe Illustrator CS5, 15.1.0, https://www.adobe.com/products/illustrator.html).(a) Is féidir neodróin a dhíbirt i dtreo ar bith mar thoradh ar an imoibriú toisc gur bhuail prótóin ghluaisteacha na hadaimh atá i bhfad níos troime den sprioc litiam.(b) Os a choinne sin, má dhéanann tiománaí litiam-ian sprioc atá saibhir i hidrigine a ghiniúint, gintear neodróin i gcón cúng sa treo chun tosaigh mar gheall ar ardtreoluas mhais lár an chórais.
Mar sin féin, níl ach cúpla gineadóir inbhéartach neodrón cineamatach ann mar gheall ar an deacracht a bhaineann le flosc riachtanach na n-ian trom a ghiniúint le lucht ard i gcomparáid le prótóin.Úsáideann na plandaí seo go léir foinsí ian sputter diúltach i gcomhar le luasairí leictreastatacha i gcomhar.Tá cineálacha eile foinsí ian molta chun éifeachtúlacht luasghéaraithe léas a mhéadú26.Ar aon chuma, tá an sruth léas litiam-ian atá ar fáil teoranta do 100 µA.Tá sé beartaithe 1 mA de Li3+27 a úsáid, ach níl an sruth léas ian seo deimhnithe ag an modh seo.I dtéarmaí déine, ní féidir le luasairí léas litiam dul san iomaíocht le luasairí léasa prótóin a sháraíonn buaicsruth prótón 10 mA28.
Chun gineadóir neodrón dhlúth praiticiúil a chur i bhfeidhm bunaithe ar bhíoma litiam-ian, tá sé buntáisteach ard-déine a ghiniúint go hiomlán gan iain.Déantar na hiain a luathú agus a threorú ag fórsaí leictreamaighnéadacha, agus bíonn luasghéarú níos éifeachtaí mar thoradh ar leibhéal luchtaithe níos airde.Teastaíonn buaicsruthanna Li3+ os cionn 10 mA ó thiománaithe le léas Li-ian.
Sa saothar seo, léirímid luasghéarú bíomaí Li3+ le buaicsruthanna suas le 35 mA, atá inchomparáide le hardluasairí prótóin.Cruthaíodh an léas ian litiam bunaidh ag baint úsáide as ablation léasair agus as Scéim um Ionchlannú Plasma Díreach (DPIS) a forbraíodh ar dtús chun C6+ a luathú.Rinneadh linac ceathairpholach minicíochta raidió saindeartha (RFQ linac) ag baint úsáide as struchtúr athshondach ceithre shlat.Táimid tar éis a fhíorú go bhfuil an fuinneamh léas ardíonachta ríofa ag an léas luasghéaraithe.Nuair a bheidh an léas Li3+ gafa agus luathaithe go héifeachtach ag an luasaire minicíochta raidió (RF), úsáidtear an t-alt linac (luasaire) ina dhiaidh sin chun an fuinneamh is gá a sholáthar chun flosc láidir neodrón a ghiniúint ón sprioc.
Is teicneolaíocht seanbhunaithe é luasghéarú na n-ian ardfheidhmíochta.Is é an tasc atá fágtha maidir le gineadóir nua dlúth neodrón ard-éifeachtach a bhaint amach ná líon mór iain litiam atá go hiomlán stripped a ghiniúint agus struchtúr braisle a fhoirmiú comhdhéanta de shraith bíoga ian atá sioncronaithe leis an timthriall RF sa luasaire.Déantar cur síos ar thorthaí na dturgnamh atá deartha chun an sprioc seo a bhaint amach sna trí fho-alt seo a leanas: (1) giniúint bhíoma litiam-ian go hiomlán, (2) luasghéarú bíoma ag baint úsáide as linac RFQ atá saindeartha, agus (3) luasghéarú anailíse. den bhíoma chun a bhfuil ann a sheiceáil.Ag Saotharlann Náisiúnta Brookhaven (BNL), thógamar an socrú turgnamhach a thaispeántar i bhFíor 2.
Forbhreathnú ar an socrú turgnamhach le haghaidh anailíse luathaithe ar bíomaí litiam (léirithe ag Inkscape, 1.0.2, https://inkscape.org/).Ó dheis go clé, gintear plasma léasair-ablative sa seomra idirghníomhaíochta sprioc-léasair agus seachadtar chuig an linac RFQ.Nuair a théann siad isteach sa luasaire RFQ, déantar na hiain a scaradh ón plasma agus a instealladh isteach sa luasaire RFQ trí réimse leictreach tobann a chruthaíonn difríocht voltas 52 kV idir an leictreoid eastósctha agus an leictreoid RFQ sa réigiún srutha.Luasghéaraítear na hiain eastósctha ó 22 keV/n go 204 keV/n ag baint úsáide as leictreoidí RFQ 2 mhéadar ar fad.Soláthraíonn claochladán reatha (CT) atá suiteáilte ag aschur an linac RFQ tomhas neamh-millteach ar an sruth léas ian.Tá an léas dírithe ag trí mhaighnéad ceathairphoill agus dírithe chuig maighnéad dépholach, a scarann agus a threoraíonn an léas Li3+ isteach sa bhrathadóir.Taobh thiar den scoilt, úsáidtear scintillator plaisteach intarraingthe agus cupán Faraday (FC) le claonadh suas le -400 V chun an léas luasghéaraithe a bhrath.
Chun hiain litiam lán-ianaithe (Li3+) a ghiniúint, is gá plasma a chruthú le teocht os cionn a thríú fuinneamh ianúcháin (122.4 eV).Rinneamar iarracht ablation léasair a úsáid chun plasma ardteochta a tháirgeadh.Ní úsáidtear an cineál foinse ian léasair seo go coitianta chun bíomaí ian litiam a ghiniúint toisc go bhfuil miotail litiam imoibríoch agus go dteastaíonn láimhseáil speisialta.Tá córas spriocluchtaithe forbartha againn chun taise agus éilliú aeir a íoslaghdú nuair a bhíonn scragall litiam á shuiteáil sa seomra idirghníomhaíochta léasair folúis.Rinneadh na hábhair go léir a ullmhú i dtimpeallacht rialaithe argón tirim.Tar éis an scragall litiam a shuiteáil sa spriocsheomra léasair, ionradaithe an scragall le radaíocht léasair Nd:YAG bhíogach ag fuinneamh 800 mJ in aghaidh na bíge.Ag an bhfócas ar an sprioc, meastar go mbeidh an dlús cumhachta léasair thart ar 1012 W/cm2.Cruthaítear plasma nuair a scriosann léasair bhíog sprioc i bhfolús.Le linn an chuisle léasair 6 ns ar fad, leanann an plasma ag teas suas, go príomha mar gheall ar phróiseas droim ar ais bremsstrahlung.Ós rud é nach gcuirtear aon réimse seachtrach teorannaithe i bhfeidhm le linn na céime téimh, tosaíonn an plasma ag leathnú i dtrí thoise.Nuair a thosaíonn an plasma ag leathnú thar an spriocdhromchla, faigheann lárionad mais an plasma treoluas ingearach leis an spriocdhromchla a bhfuil fuinneamh 600 eV/n aige.Tar éis téamh, leanann an plasma ag bogadh sa treo aiseach ón sprioc, ag leathnú go isotrópach.
Mar a thaispeántar i bhFíor 2, leathnaíonn an plasma ablation isteach i toirt bhfolús timpeallaithe ag coimeádán miotail leis an acmhainneacht chéanna leis an sprioc.Mar sin, téann an plasma tríd an réigiún saor ó pháirc i dtreo an luasaire RFQ.Cuirtear réimse maighnéadach aiseach i bhfeidhm idir an seomra ionradaíochta léasair agus an linac RFQ trí chorna solenoid a fhoirceannadh timpeall an tseomra folúis.Sochtann réimse maighnéadach an solenoid leathnú gathacha an plasma sruthaithe chun dlús ard plasma a choinneáil le linn seachadadh chuig an Cró RFQ.Ar an láimh eile, leanann an plasma ag leathnú sa treo aiseach le linn an tsrutha, ag cruthú plasma fadaithe.Cuirtear laofacht ardvoltais i bhfeidhm ar an soitheach miotail ina bhfuil an plasma os comhair an chalafoirt scoir ag an inlet RFQ.Roghnaíodh an voltas claonta chun an ráta insteallta 7Li3+ riachtanach a sholáthar le haghaidh luasghéarú ceart ag an RFQ linac.
Ní hamháin go bhfuil 7Li3+ sa phlasma ablation mar thoradh air sin, ach freisin litiam i stáit luchta eile agus eilimintí truailleán, a iompraítear go comhuaineach chuig an luasaire líneach RFQ.Roimh thurgnaimh luathaithe ag baint úsáide as an RFQ linac, rinneadh anailís am-eitilte as líne (TOF) chun staidéar a dhéanamh ar chomhdhéanamh agus ar dháileadh fuinnimh na n-ian sa phlasma.Mínítear an socrú anailíse mionsonraithe agus na dáiltí staid luchta breathnaithe sa rannán Modhanna.Léirigh an anailís gurb iad hiain 7Li3+ na príomhcháithníní, ag déanamh suas thart ar 54% de na cáithníní go léir, mar a thaispeántar i bhFíor 3. De réir na hanailíse, meastar go bhfuil an sruth ian 7Li3+ ag pointe aschuir an bhíoma ian ag 1.87 mA.Le linn tástálacha luathaithe, cuirtear réimse solenoid 79 mT i bhfeidhm ar an plasma leathnaithe.Mar thoradh air sin, tháinig méadú de 30 fachtóir ar an sruth 7Li3+ a bhaintear as an plasma agus a breathnaíodh ar an brathadóir.
Codáin ian i bplasma léasair-ghinte a fhaightear trí anailís am eitilte.Is ionann na hiain 7Li1+ agus 7Li2+ agus 5% agus 25% den léas iain, faoi seach.Aontaíonn an codán braite de cháithníní 6Li le hábhar nádúrtha 6Li (7.6%) sa sprioc scragall litiam laistigh den earráid turgnamhach.Breathnaíodh beagán éillithe ocsaigine (6.2%), go príomha O1 + (2.1%) agus O2 + (1.5%), a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar ocsaídiú dromchla an sprioc scragall litiam.
Mar a luadh cheana, sruthaíonn an plasma litiam i réigiún gan réimse sula dtéann sé isteach sa linac RFQ.Tá poll trastomhas 6 mm ag ionchur an linac RFQ i gcoimeádán miotail, agus is é 52 kV an voltas claonta.Cé go n-athraíonn an voltas leictreoid RFQ go tapa ±29 kV ag 100 MHz, is cúis leis an voltas luasghéarú aiseach toisc go bhfuil meán-acmhainneacht nialas ag na leictreoidí luasaire RFQ.Mar gheall ar an réimse láidir leictreach a ghintear sa bhearna 10 mm idir an Cró agus imeall an leictreoid RFQ, ní bhaintear ach iain plasma dearfacha as an plasma ag an gcró.I gcórais seachadta ian traidisiúnta, déantar iain a dheighilt ón bplasma ag réimse leictreach achar suntasach os comhair an luasaire RFQ agus ansin dírítear isteach sa chró RFQ le gné dhírigh bíoma.Mar sin féin, maidir leis na bíomaí ian troma dian atá ag teastáil le haghaidh foinse dian neodrón, d'fhéadfadh caillteanais shuntasacha srutha bhíoma sa chóras iompair ian a bheith mar thoradh ar fhórsaí aisghabhála neamhlíneacha de bharr éifeachtaí luchtaithe spáis, rud a chuirfeadh teorainn leis an mbuaicsruth is féidir a luathú.Inár DPIS, iompraítear iain ard-déine mar phlasma drifting go díreach chuig pointe scoir an chró RFQ, agus mar sin níl aon chaillteanas ar an bhíoma ian mar gheall ar mhuirear spáis.Le linn an taispeántais seo, cuireadh DPIS i bhfeidhm ar bhíoma litiam-ian den chéad uair.
Forbraíodh an struchtúr RFQ chun bíomaí ian ard-srutha ísealfhuinnimh a dhíriú agus a luasghéarú agus tá sé anois ina chaighdeán le haghaidh luasghéarú den chéad ordú.D’úsáideamar RFQ chun iain 7Li3+ a luathú ó fhuinneamh ionchlannáin 22 keV/n go 204 keV/n.Cé go ndéantar litiam agus cáithníní eile a bhfuil muirear níos ísle acu sa phlasma a bhaint as an plasma freisin agus a instealladh isteach sa chró RFQ, ní luathaíonn an linac RFQ ach hiain a bhfuil cóimheas muirear-go-mais (Q/A) gar do 7Li3+ acu.
Ar fig.Taispeánann Figiúr 4 na tonnfhoirmeacha a bhraith an claochladán reatha (CT) ag aschur an linac RFQ agus an cupán Faraday (FC) tar éis anailís a dhéanamh ar an maighnéad, mar a thaispeántar i bhfíor.2. Is féidir an t-aistriú ama idir na comharthaí a léirmhíniú mar an difríocht san am eitilte ag suíomh an bhrathadóra.Ba é an buaicsruth iain a tomhaiseadh ag CT ná 43 mA.Sa suíomh RT, is féidir leis an bhíoma cláraithe a bheith ní hamháin iain luathaithe go dtí an fuinneamh ríofa, ach freisin iain seachas 7Li3+, nach bhfuil luathaithe go leor.Mar sin féin, léiríonn cosúlacht na bhfoirmeacha sruth ian a fhaightear trí QD agus PC go bhfuil an sruth ian comhdhéanta den chuid is mó de 7Li3+ luathaithe, agus is é an laghdú ar bhuaicluach na reatha ar PC de bharr caillteanais bhíoma le linn aistrithe ian idir QD agus PC.Caillteanais Deimhnítear é seo freisin ag an insamhalta clúdaigh.Chun an sruth léis 7Li3+ a thomhas go beacht, déantar anailís ar an léas le maighnéad dépholach mar a thuairiscítear sa chéad chuid eile.
Oscileagraim den léas luathaithe a taifeadadh sna suíomhanna braite CT (cuar dubh) agus FC (cuar dearg).Spreagtar na tomhais seo trí radaíocht léasair a bhrath ag fóta-bhrathadóir le linn plasma léasair a ghiniúint.Taispeánann an cuar dubh an tonnchruth arna thomhas ar CT atá nasctha leis an aschur linac RFQ.Mar gheall ar a ghaireacht don linac RFQ, piocann an brathadóir torann 100 MHz RF, agus mar sin cuireadh scagaire FFT pas íseal 98 MHz i bhfeidhm chun an comhartha RF athshondach 100 MHz atá forshuite ar an gcomhartha braite a bhaint.Taispeánann an cuar dearg an tonnchruth ag FC tar éis don mhaighnéad anailíseach an léas iain 7Li3+ a threorú.Sa réimse maighnéadach seo, seachas 7Li3+, is féidir N6+ agus O7+ a iompar.
Tá an bhíoma ian tar éis an linac RFQ dírithe ag sraith de thrí mhaighnéid fócasacha ceathairphoill agus ansin déantar anailís orthu ag maighnéid dépholach chun neamhíonachtaí sa bhíoma ian a leithlisiú.Treoraíonn réimse maighnéadach 0.268 T na léasacha 7Li3+ isteach san FC.Léirítear tonnchruth braite an réimse mhaighnéadaigh seo mar an cuar dearg i bhFíor 4. Sroicheann buaic-sruth an léasa 35 mA, atá níos mó ná 100 uair níos airde ná an gnáth-léas Li3+ a tháirgtear i luasairí leictreastatacha traidisiúnta atá ann cheana féin.Is é 2.0 µs an leithead bíge bíoma ar an leithead iomlán ag leath uasta.Léiríonn braite léas 7Li3+ le réimse maighnéadach dépholach gur éirigh le buncháil agus luasghéarú léasa.I bhFíor 5 taispeántar an sruth léas ian a bhraith FC nuair a bhí réimse maighnéadach an dépholach á scanadh. Breathnaíodh buaic amháin glan, scartha go maith ó bhuaiceanna eile.Ós rud é go bhfuil an luas céanna ag gach iain a luasghéaraíonn an RFQ linac go dtí an fuinneamh dearaidh, tá sé deacair léasacha iain a bhfuil an Q/A céanna acu a dheighilt le réimsí maighnéadacha dépholach.Mar sin, ní féidir linn 7Li3+ a idirdhealú ó N6+ nó O7+.Mar sin féin, is féidir méid na n-eisíontas a mheas ó stáit mhuirir chomharsanachta.Mar shampla, is féidir N7+ agus N5+ a dheighilt go héasca, agus d’fhéadfadh N6+ a bheith mar chuid den eisíontas agus meastar go mbeidh sé i láthair thart ar an méid céanna le N7+ agus N5+.Tá an leibhéal truaillithe measta thart ar 2%.
Speictrim comhpháirteanna bíoma a fhaightear trí réimse maighnéadach dépholach a scanadh.Freagraíonn an bhuaic ag 0.268 T do 7Li3+ agus N6+.Braitheann an leithead buaic ar mhéid an bhíoma ar an slit.In ainneoin buaiceanna leathana, scarann 7Li3+ go maith ó 6Li3+, O6+, agus N5+, ach ní scarann sé go maith ó O7+ agus N6+.
Ag suíomh an FC, deimhníodh próifíl an bhíoma le scintillator plug-in agus taifeadadh é le ceamara digiteach tapa mar a thaispeántar i bhFíor 6. Taispeántar an bhíoma bíogach 7Li3+ le sruth 35 mA a luasghéarú go RFQ ríofa. fuinneamh 204 keV/n, a fhreagraíonn do 1.4 MeV , agus a tharchur chuig an brathadóir FC.
Próifíl bíoma a breathnaíodh ar scáileán scintillator réamh-FC (daite ag Fidsí, 2.3.0, https://imagej.net/software/fiji/).Tiúnadh réimse maighnéadach an mhaighnéad dépholach anailíse chun luasghéarú an bhíoma ian Li3+ a threorú chuig an fuinneamh dearaidh RFQ.Ábhar scintillator lochtach is cúis leis na poncanna gorma sa limistéar glas.
Bhaineamar amach giniúint na n-ian 7Li3+ trí dhromchla scragall litiam soladach a ablation léasair, agus gabhadh agus luasghéaraíodh bhíoma ian ard-srutha le linac RFQ deartha go speisialta ag baint úsáide as DPIS.Ag fuinneamh léasa de 1.4 MeV, shroich an buaicsruth de 7Li3+ ar an FC tar éis anailís a dhéanamh ar an maighnéad ná 35 mA.Deimhníonn sé seo go bhfuil an chuid is tábhachtaí de chur i bhfeidhm foinse neodrón le cinéitic inbhéartach curtha i bhfeidhm go turgnamhach.Sa chuid seo den pháipéar, pléifear dearadh iomlán foinse dhlúth neodrón, lena n-áirítear luasairí ardfhuinnimh agus spriocstáisiúin neodrón.Tá an dearadh bunaithe ar thorthaí a fuarthas le córais atá ann cheana féin inár saotharlann.Ba chóir a thabhairt faoi deara gur féidir buaicsruth an bhíoma ian a mhéadú tuilleadh tríd an achar idir an scragall litiam agus an linac RFQ a ghiorrú.Rís.Léiríonn 7 coincheap iomlán na foinse dlúth neodrón atá beartaithe ag an luasaire.
Dearadh coincheapúil na foinse neodrón dhlúth atá beartaithe ag an luasaire (tharraingt ag Freecad, 0.19, https://www.freecadweb.org/).Ó dheis ar chlé: foinse ian léasair, maighnéad solenoid, RFQ linac, aistriú bhíoma meánfhuinnimh (MEBT), IH linac, agus seomra idirghníomhaíochta le haghaidh giniúint neodrón.Cuirtear cosaint radaíochta ar fáil go príomha sa treo ar aghaidh mar gheall ar nádúr cúng dírithe na léasacha neodrón a tháirgtear.
Tar éis an linac RFQ, tá sé beartaithe tuilleadh luasghéaraithe a dhéanamh ar an struchtúr H Idirdigiteach (IH linac)30 linac.Úsáideann IH linacs struchtúr feadáin srutha π-mód chun grádáin réimse leictrigh arda a sholáthar thar raon áirithe luasanna.Rinneadh an staidéar coincheapúil bunaithe ar ionsamhlú dinimic fadaimseartha 1D agus insamhalta 3D bhlaosc.Léiríonn ríomhanna gur féidir le linac 100 MHz IH le voltas feadáin srutha réasúnta (níos lú ná 450 kV) agus maighnéad fócasach láidir luasghéarú a dhéanamh ar bhíoma 40 mA ó 1.4 go 14 MeV ag fad 1.8 m.Meastar go bhfuil dáileadh fuinnimh ag deireadh an slabhra luasaire ag ± 0.4 MeV, rud nach gcuireann isteach go mór ar speictream fuinnimh na neodrón a tháirgtear ag an sprioc chomhshó neodrón.Ina theannta sin, tá emissivity an bhíoma íseal go leor chun an bhíoma a dhíriú isteach i láthair bhíoma níos lú ná mar a bheadh ag teastáil de ghnáth le haghaidh maighnéad ceathairpholach de mheán-neart agus méid.I dtarchur beam meánfhuinnimh (MEBT) idir an RFQ linac agus an IH linac, úsáidtear an athshonadóir beamforming chun an struchtúr beamforming a chothabháil.Úsáidtear trí mhaighnéad ceathairphoill chun méid an bhíoma taobh a rialú.Baineadh úsáid as an straitéis deartha seo i go leor luasairí31,32,33.Meastar go bhfuil fad iomlán an chórais iomláin ón bhfoinse ian go dtí an spriocsheomra níos lú ná 8 m, ar féidir leis a bheith oiriúnach i trucail leathleantóra caighdeánach.
Déanfar an sprioc chomhshó neodrón a shuiteáil díreach tar éis an luasaire líneach.Pléimid dearaí spriocstáisiúin bunaithe ar staidéir roimhe seo ag baint úsáide as cásanna inbhéartacha cineamatacha23.I measc na spriocanna comhshó tuairiscithe tá ábhair sholadach (polapróipiléine (C3H6) agus hidríd tíotáiniam (TiH2)) agus córais sprice ghásacha.Tá buntáistí agus míbhuntáistí ag gach sprioc.Ceadaíonn spriocanna soladach rialú tiús beacht.Dá tanaí an sprioc, is amhlaidh is cruinne an socrú spásúil de tháirgeadh neodrón.Mar sin féin, d’fhéadfadh go mbeadh méid áirithe imoibrithe núicléacha agus radaíochta nach dteastaíonn fós ag baint le spriocanna dá leithéid.Ar an láimh eile, is féidir le sprioc hidrigine timpeallacht níos glaine a sholáthar trí dheireadh a chur le táirgeadh 7Be, príomhtháirge an imoibrithe núicléach.Mar sin féin, tá cumas bacainn lag ag hidrigin agus éilíonn sé achar fisiceach mór le haghaidh scaoileadh fuinnimh leordhóthanach.Tá sé seo beagán míbhuntáisteach maidir le tomhais TOF.Ina theannta sin, má úsáidtear scannán tanaí chun sprioc hidrigine a shéaladh, is gá caillteanais fuinnimh na ghathanna gáma a ghineann an scannán tanaí agus an bhíoma litiam teagmhas a chur san áireamh.
Úsáideann LICORNE spriocanna polapróipiléine agus tá an córas sprice uasghrádaithe go cealla hidrigine séalaithe le scragall tantalam.Ag glacadh le sruth léasa de 100 nA do 7Li34, is féidir leis an dá spriocchóras suas le 107 n/s/sr a tháirgeadh.Má chuirimid an tiontú toraidh neodrón éilithe seo i bhfeidhm ar ár bhfoinse neodrón beartaithe, ansin is féidir léas litiam-tiomáinte de 7 × 10–8 C a fháil do gach cuisle léasair.Ciallaíonn sé seo go dtáirgeann lámhaigh an léasair dhá uair sa soicind 40% níos mó neodrón ná mar is féidir le LICORNE a tháirgeadh i soicind amháin le léas leanúnach.Is féidir an flosc iomlán a mhéadú go héasca trí mhinicíocht excitation an léasair a mhéadú.Má ghlacaimid leis go bhfuil córas léasair 1 kHz ar an margadh, is furasta an meánfhlosc neodrón a scála suas go dtí thart ar 7 × 109 n/s/sr.
Nuair a úsáidimid córais ardráta athrá le spriocanna plaisteacha, is gá an ghiniúint teasa ar na spriocanna a rialú mar, mar shampla, go bhfuil leáphointe íseal 145–175 °C ag polapróipiléine agus seoltacht íseal teirmeach de 0.1–0.22 W/ m/K.Le haghaidh bhíoma litiam-ian 14 MeV, tá sprioc polapróipiléine 7 µm tiubh leordhóthanach chun an fuinneamh bhíoma a laghdú go dtí an tairseach imoibrithe (13.098 MeV).Ag cur san áireamh éifeacht iomlán na n-ian ginte ag lámhaigh léasair amháin ar an sprioc, meastar scaoileadh fuinnimh na n-ian litiam trí pholapróipiléine ag 64 mJ/pulse.Ag glacadh leis go n-aistrítear an fuinneamh ar fad i gciorcal le trastomhas 10 mm, comhfhreagraíonn gach bíog d'ardú teochta thart ar 18 K/Bulse.Tá scaoileadh fuinnimh ar spriocanna polapróipiléine bunaithe ar an toimhde shimplí go stóráiltear gach caillteanas fuinnimh mar theas, gan aon chailliúint radaíochta nó teasa eile.Ós rud é go n-éilíonn méadú ar líon na bíoga in aghaidh an tsoicind deireadh a chur le tógáil teasa, is féidir linn spriocanna stiallacha a úsáid chun scaoileadh fuinnimh a sheachaint ag an bpointe céanna23.Ag glacadh leis go mbeadh spota léasa 10 mm ar thargaid le ráta athrá léasair de 100 Hz, bheadh luas scanadh na téipe polapróipiléine cothrom le 1 m/s.Is féidir rátaí athrá níos airde a dhéanamh má cheadaítear forluí spota léasa.
Rinneamar imscrúdú freisin ar spriocanna le cadhnraí hidrigine, toisc go bhféadfaí léasacha tiomána níos láidre a úsáid gan dochar a dhéanamh don sprioc.Is féidir an léas neodrón a thiúnadh go héasca ach fad an tseomra gáis agus an brú hidrigine taobh istigh a athrú.Is minic a úsáidtear scragall miotail tanaí i luasairí chun réigiún gásach an sprice a scaradh ó fholús.Dá bhrí sin, is gá fuinneamh an bhíoma litiam-ian teagmhas a mhéadú chun na caillteanais fuinnimh ar an scragall a chúiteamh.Is éard a bhí sa sprioc-thionól a bhfuil cur síos air i dtuarascáil 35 ná coimeádán alúmanaim 3.5 cm ar fad le brú gáis H2 de 1.5 atm.Téann an bhíoma ian litiam 16.75 MeV isteach sa cheallraí tríd an scragall 2.7 µm Ta aer-fhuaraithe, agus déantar fuinneamh an bhíoma ian litiam ag deireadh na ceallraí a luasmhoilliú go dtí an tairseach imoibrithe.Chun fuinneamh léas na gcadhnraí litiam-ian a mhéadú ó 14.0 MeV go 16.75 MeV, b'éigean an linac IH a fhadú thart ar 30 cm.
Rinneadh staidéar freisin ar astú neodrón ó spriocanna gáschealla.Maidir leis na spriocanna gáis LICORNE thuasluaite, léiríonn insamhaltaí GEANT436 go bhfuil neodrón ard-dhírithe a ghintear taobh istigh den chón, mar a thaispeántar i bhFíor 1 i [37].Taispeánann Tagairt 35 an raon fuinnimh ó 0.7 go 3.0 MeV le hoscailt cón uasta de 19.5° i gcoibhneas le treo iomadaithe an phríomhléas.Is féidir le neodrón ard-dhírithe laghdú suntasach a dhéanamh ar an méid ábhar sciath ag an chuid is mó de na huillinneacha, ag laghdú meáchan an struchtúir agus ag soláthar solúbthachta níos mó maidir le suiteáil trealaimh tomhais.Ó thaobh na cosanta radaíochta de, chomh maith le neodrón, astaíonn an sprioc ghásach seo 478 keV gáma-ghathanna go iseatrópach sa chóras comhordanáidí lárionaid38.Déantar na γ-ghathanna seo a tháirgeadh mar thoradh ar lobhadh 7Be agus díexcitation 7Li, a tharlaíonn nuair a bhuaileann an beam Li príomhúil an fhuinneog ionchuir Ta.Mar sin féin, trí imleatóir sorcóireach tiubh 35 Pb/Cu a chur leis, is féidir an cúlra a laghdú go suntasach.
Mar sprioc malartach, is féidir le duine fuinneog plasma a úsáid [39, 40], rud a fhágann gur féidir brú hidrigine sách ard agus réigiún spásúil beag de ghiniúint neodrón a bhaint amach, cé go bhfuil sé níos lú ná spriocanna soladacha.
Táimid ag fiosrú tiontú neodrón ar roghanna atá dírithe ar an dáileadh fuinnimh a bhfuiltear ag súil leis agus méid an bhíoma de bhíoma ian litiam ag baint úsáide as GEANT4.Léiríonn ár n-ionsamhlúcháin dáileadh comhsheasmhach fuinnimh neodrón agus dáileacháin uilleacha do spriocanna hidrigine sa litríocht thuas.In aon spriocchóras, is féidir neodróin ard-dhírithe a tháirgeadh trí imoibriú inbhéartach cineamatach arna thiomáint ag léas láidir 7Li3+ ar sprioc atá saibhir i hidrigine.Mar sin, is féidir foinsí nua neodrón a chur i bhfeidhm trí theicneolaíochtaí atá ann cheana a chomhcheangal.
Rinne na coinníollacha ionradaíochta léasair turgnaimh ghiniúna léas ian a atáirgeadh roimh an léiriú luathaithe.Is córas nanosecond Nd:YAG deisce é an léasair le dlús cumhachta léasair 1012 W/cm2, buntonnfhad 1064 nm, spotfhuinneamh 800 mJ, agus fad bíge 6 ns.Meastar gurb é 100 µm an trastomhas spota ar an sprioc.Toisc go bhfuil miotail litiam (Alfa Aesar, 99.9% íon) go leor bog, tá an t-ábhar gearrtha go beacht brúite isteach sa mhúnla.Toisí scragall 25 mm × 25 mm, tiús 0.6 mm.Tarlaíonn damáiste cosúil le crater ar dhromchla an sprice nuair a bhuaileann léasair é, agus mar sin bogtar an sprioc trí ardán mótair chun cuid úr de dhromchla an sprice a sholáthar le gach lámhaigh léasair.Chun athchumadh a sheachaint mar gheall ar ghás iarmharach, coinníodh an brú sa seomra faoi bhun an raon 10-4 Pa.
Tá toirt tosaigh an plasma léasair beag, ós rud é go bhfuil méid an láthair léasair 100 μm agus laistigh de 6 ns tar éis a ghiniúint.Is féidir an toirt a ghlacadh mar phointe cruinn agus a leathnú.Má chuirtear an brathadóir fad xm ón spriocdhromchla, ansin cloíonn an comhartha faighte leis an ngaol: sruth ian I, am teachta ian t, agus leithead bíge τ.
Rinneadh staidéar ar an plasma ginte ag an modh TOF le FC agus anailíseoir ian fuinnimh (EIA) suite fad 2.4 m agus 3.85 m ón sprioc léasair.Tá greille suppressor ag an FC atá claonta faoi -5 kV chun leictreoin a chosc.Tá sraonaire leictreastatach 90 céim ag an EIA comhdhéanta de dhá leictreoid sorcóireach miotail comhaiseach leis an voltas céanna ach polaraíocht os coinne, dearfach ar an taobh amuigh agus diúltach ar an taobh istigh.Dírítear an plasma méadaithe isteach sa sraonaire taobh thiar den sliotán agus déantar é a shraonadh ag an réimse leictreach a théann tríd an sorcóir.Braitear iain a shásaíonn an gaol E/z = eKU trí úsáid a bhaint as Iolraitheoir Leictreon Thánaisteach (SEM) (Hamatsu R2362), áit arb iad E, z, e, K, agus U an fuinneamh ian, an staid luchta agus an luchta fachtóirí geoiméadracha EIA .leictreoin, faoi seach, agus an difríocht poitéinsil idir na leictreoidí.Tríd an voltas a athrú trasna an sraonaire, is féidir le duine dáileadh fuinnimh agus muirear na n-ian sa phlasma a fháil.Tá an voltas scuabtha U/2 EIA sa raon ó 0.2 V go 800 V, a fhreagraíonn d'fhuinneamh ian sa raon ó 4 eV go 16 keV in aghaidh an stáit luchta.
Léirítear dáiltí staid luchta na n-ian a ndearnadh anailís orthu faoi na coinníollacha ionradaíochta léasair a bhfuil cur síos orthu san alt “Giniúint bíomaí litiam lán-scriosta” i bhFíoracha.8.
Anailís ar dháileadh staid luchtaithe na n-ian.Seo é an próifíl ama dlús srutha ian arna anailísiú le EIA agus arna scála ag 1 m ón scragall litiam ag baint úsáide as an gcothromóid.(1) agus (2).Bain úsáid as na coinníollacha ionradaíochta léasair a bhfuil cur síos orthu sa chuid “Giniúint Líoma Litiam go hiomlán exfoliated”.Trí gach dlús reatha a chomhtháthú, ríomhadh cion na n-ian sa phlasma, a thaispeántar i bhFíor 3.
Is féidir le foinsí ian léasair beam ian il-mA dian a sheachadadh le muirear ard.Mar sin féin, tá seachadadh bhíoma an-deacair mar gheall ar éaradh muirear spáis, mar sin níor úsáideadh go forleathan é.Sa scéim thraidisiúnta, baintear bíomaí ian as an plasma agus iompraítear iad chuig an luasaire príomhúil ar feadh líne bhíoma le roinnt maighnéid fócasacha chun an beam ian a mhúnlú de réir cumas piocadh an luasaire.I bíomaí fórsa luchtaithe spáis, athraíonn na bíomaí go neamhlíneach, agus breathnaítear caillteanais thromchúiseacha bhíoma, go háirithe i réigiún na treoluas íseal.Chun an fhadhb seo a shárú i bhforbairt luasairí carbóin leighis, tá scéim nua seachadta beam DPIS41 beartaithe.Chuireamar an teicníc seo i bhfeidhm chun léas cumhachtach litiam-ian a luathú ó fhoinse nua neodrón.
Mar a thaispeántar i bhfíor.4, tá an spás ina ndéantar an plasma a ghintear agus a leathnú timpeallaithe ag coimeádán miotail.Síneann an spás faoi iamh go dtí an bealach isteach chuig an resonator RFQ, lena n-áirítear an toirt taobh istigh den choil solenoid.Cuireadh voltas 52 kV i bhfeidhm ar an gcoimeádán.San athshonadóir RFQ, tarraingítear iain trí phoitéinseal trí pholl trastomhas 6 mm tríd an RFQ a thaisceadh.Cuirtear deireadh leis na fórsaí aisghabhála neamhlíneacha ar an líne bíoma de réir mar a iompraítear na hiain sa stát plasma.Ina theannta sin, mar a luadh thuas, chuireamar réimse solenoid i bhfeidhm i gcomhar le DPIS chun dlús na n-ian sa chró eastósctha a rialú agus a mhéadú.
Is éard atá sa luasaire RFQ ná seomra folúis sorcóireach mar a thaispeántar i bhfíor.9a.Taobh istigh de, cuirtear ceithre shlat de chopar saor ó ocsaigine ar cheathairpholl go siméadrach timpeall an ais bhíoma (Fíor 9b).Cruthaíonn 4 shlat agus seomra ciorcad RF athshondach.Cruthaíonn an réimse RF spreagtha voltas a athraíonn an t-am trasna an tslat.Coinnítear iain a ionchlannaítear go fadaimseartha timpeall na haise go cliathánach ag an réimse ceathairphoill.Ag an am céanna, modhnaítear barr an tslat chun réimse leictreach aiseach a chruthú.Scoilteann an réimse aiseach an léas leanúnach instealladh isteach i sraith de bhíoga léasa ar a dtugtar léas.Tá gach léas laistigh d'am timthrialla RF áirithe (10 ns).Déantar bíomaí cóngaracha a spásáil de réir na tréimhse minicíochta raidió.Sa linac RFQ, déantar léas 2 µs ó fhoinse ian léasair a thiontú ina sheicheamh 200 léas.Ansin luasaítear an léas go dtí an fuinneamh ríofa.
Luasaire líneach RFQ.(a) (ar chlé) Radharc ón taobh amuigh den seomra linac RFQ.(b) (ar dheis) Leictreoid ceithre shlat sa chuasán.
Is iad príomh-pharaiméadair dearaidh an linac RFQ an voltas slat, minicíocht athshondach, ga poll bhíoma, agus modhnú leictreoid.Roghnaigh an voltas ar an tslat ± 29 kV ionas go mbeidh a réimse leictreach faoi bhun na tairsí miondealaithe leictrigh.Dá ísle an mhinicíocht athshondach, is mó an fórsa fócasaithe cliathánach agus is lú an meánréimse luasghéaraithe.Ligeann gathanna móra an chró gur féidir méid an bhíoma a mhéadú agus, dá réir sin, an sruth bhíoma a mhéadú mar gheall ar éaradh lucht spáis níos lú.Ar an láimh eile, tá níos mó cumhachta RF ag teastáil ó gathanna cró níos mó chun cumhacht a thabhairt don linac RFQ.Ina theannta sin, tá sé teoranta ag ceanglais cháilíochta an láithreáin.Bunaithe ar na hiarmhéideanna seo, roghnaíodh an mhinicíocht athshondach (100 MHz) agus an ga cró (4.5 mm) le haghaidh luasghéarú léas ard-srutha.Roghnaítear an modhnú chun caillteanas bhíoma a íoslaghdú agus éifeachtúlacht luasghéaraithe a uasmhéadú.Tá an dearadh optamaithe go minic chun dearadh linac RFQ a tháirgeadh a fhéadfaidh iain 7Li3+ a luasghéarú ag 40 mA ó 22 keV/n go 204 keV/n laistigh de 2 m.Ba é an chumhacht RF a tomhaiseadh le linn an turgnaimh ná 77 kW.
Is féidir le linacs RFQ iain a luasghéarú le raon sonrach Q/A.Dá bhrí sin, nuair a dhéantar anailís ar bhíoma a chothaítear go dtí deireadh luasaire líneach, is gá iseatóip agus substaintí eile a chur san áireamh.Ina theannta sin, is féidir leis na hiain atá ag teastáil, a luathaíodh go páirteach, ach a shliocht faoi choinníollacha luasghéaraithe i lár an luasaire, cloí le luí cliathánach fós agus is féidir iad a iompar go dtí an deireadh.Tugtar eisíontais ar ghathanna nach dteastaíonn seachas cáithníní 7Li3+ a ndearnadh innealtóireacht orthu.Inár dturgnaimh, ba iad eisíontais 14N6+ agus 16O7+ an t-imní is mó, ós rud é go n-imoibríonn an scragall miotail litiam le ocsaigin agus nítrigin san aer.Tá cóimheas Q/A ag na hiain seo ar féidir é a luathú le 7Li3+.Bainimid úsáid as maighnéid dipole chun bíomaí de cháilíocht agus cháilíocht dhifriúil a scaradh le haghaidh anailíse bíoma tar éis an linac RFQ.
Tá an líne bíoma tar éis an linac RFQ deartha chun an beam 7Li3+ lán-luathaithe a sheachadadh chuig an FC tar éis an maighnéad dépholach.-400 V úsáidtear leictreoidí claonta chun leictreoin tánaisteacha a shochtadh sa chupán chun an sruth léas iain a thomhas go cruinn.Leis an optaic seo, déantar na conairí ian a dheighilt ina ndéphoill agus iad a dhíriú in áiteanna éagsúla ag brath ar an Q/A.Mar gheall ar fhachtóirí éagsúla cosúil le idirleathadh móiminteam agus éaradh muirear spáis, tá leithead áirithe ag an bhíoma ag an bhfócas.Ní féidir an speiceas a dheighilt ach amháin má tá an fad idir suíomhanna fócasacha an dá speiceas ian níos mó ná leithead an bhíoma.Chun an réiteach is airde is féidir a fháil, tá slit cothrománach suiteáilte in aice leis an choim bhíoma, áit a bhfuil an beam comhchruinnithe go praiticiúil.Suiteáladh scáileán scintillation (CsI(Tl) ó Saint-Gobain, 40 mm × 40 mm × 3 mm) idir an scoilt agus an ríomhaire.Baineadh úsáid as an scintillator chun an scoilt is lú a chinneadh a raibh ar na cáithníní deartha dul tríd chun an réiteach is fearr a fháil agus chun méideanna léasa inghlactha a léiriú do léasacha ian troma ardsrutha.Taifeadtar an íomhá bíoma ar an scintillator ag ceamara CCD trí fhuinneog folúis.Coigeartaigh an fhuinneog ama nochta chun leithead iomlán bíge an bhíoma a chlúdach.
Tá tacair sonraí a úsáideadh nó a ndearnadh anailís orthu sa staidéar reatha ar fáil ó na húdair faoi seach ar iarratas réasúnach.
Manke, I. et al.Íomháú tríthoiseach na bhfearann maighnéadach.commune náisiúnta.1, 125. https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010).
Anderson, IS et al.Féidearthachtaí staidéar a dhéanamh ar fhoinsí dlúth neodrón ag luasairí.fisic.Ionadaí 654, 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016).
Urchuoli, A. et al.Microtomagagrafaíocht ríofa atá bunaithe ar neodrón: Pliobates cataloniae agus Barberapithecus huerzeleri mar chásanna tástála.Tá.J. Fisic.antraipeolaíocht.166, 987–993.https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018).
Am poist: Mar-08-2023