本實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、可同時收集多種同位素、能夠長時間穩(wěn)定運行等要求。

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)過離子光學系統(tǒng)后分離的同位素離子束。一般接收器能同時安裝多個接收器口袋，因此能同時接收多種同位素，并且保持率高、同位素相互沾污小，能長時間穩(wěn)定運行。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的水平。我們設(shè)計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。但同時銣同位素離子束進入接收器口袋后，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)實現(xiàn)要素：

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

為達到以上目的，本實用新型采用的技術(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檢測所述離子束的束流流強。

進一步，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。

進一步，所述接收口袋上設(shè)有冷卻水管。

更進一步，所述冷卻水管設(shè)置在所述接收口袋的外圍。

進一步，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。

進一步，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，真空度能夠達到1～3×10^-3Pa。

進一步，用于接收所述⁸⁵Rb的接收口袋，厚度為25mm。

進一步，用于接收所述⁸⁷Rb的接收口袋，厚度為20mm。

本實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是本實用新型具體實施方式中所述接收口袋的側(cè)視圖；

圖2是本實用新型具體實施方式中所述接收口袋的俯視圖；

圖3是本實用新型具體實施方式中所述接收口袋的前視圖；

圖4是本實用新型具體實施方式中所述接收口袋的仰視圖；

圖5是本實用新型具體實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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

本實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，同時還能夠檢測離子束的束流流強(實現(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，同時還具有良好的導熱性，方便對接收口袋內(nèi)部進行冷卻。因為長時間的轟擊和濺射，接收口袋會受到損壞，因此接收口袋15還能夠方便的進行更換，保證同位素分離工做的順利進行。

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，保持率滿足需求。在本實施例中，冷卻水管11為銅制，能夠通過強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用于將進入接收口袋15的離子束的束流強度輸出為電流信號，此電流信號再由PLC模塊檢測，得到進入接收口袋15的離子束的束流流強。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，因此需要兩個接收口袋15(每分離一種元素的同位素，均需重新設(shè)計接收口袋)，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，其他細節(jié)和部件一致，“厚度”見圖3中“d3”所示。

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