304L 6,35*1mm dabînkerên lûleyên pêçandî yên pola zengarnegir, Xwepêşandana tîrêjek lîtiumê ya tund ji bo hilberîna neutronên rasterast ên pêlkirî

Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Sliders her slayd sê gotaran nîşan dide.Bişkojkên paş û paşê bikar bînin da ku di nav slaytan de bigerin, an jî bişkokên kontrolkerê slideyê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her slaytê de bigerin.

Wekî alternatîfek ji bo lêkolîna reaktorên nukleerî, jeneratorek neutronê ya ku bi lezkerek tevlihev e ku ajokarek tîrêjê ya lîtium-ion bikar tîne dibe berendamek sozdar be ji ber ku ew tîrêjên nexwestî hindik çêdike.Lêbelê, radestkirina tîrêjek zexm a îyonên lîtiumê dijwar bû, û sepana pratîkî ya amûrên weha ne mumkun dihat hesibandin.Pirsgirêka herî tûj a herikîna îyonê ya têrker bi sepandina nexşeyek rasterast a implantasyona plazmayê hate çareser kirin.Di vê nexşeyê de, plasmayek pêlkirî ya bi tîrêjê ya bilind a ku ji hêla lazerê vekêşana pelika metalê ya lîtiumê ve hatî çêkirin, ji hêla bilezkerek çargoşeya frekansa bilind (lêzkerek RFQ) ve bi bandor tê derzîkirin û bilez kirin.Me gihîştiye tîrêjek tîrêjê ya 35 mA ya ku bi 1.43 MeV bileztir bûye, ku du rêzikên mezinahiyê ji yên ku pergalên derziyê û lezkerê yên kevneşopî dikarin peyda bikin bilindtir e.
Berevajî tîrêjên X an jî perçeyên barkirî, neutron bi maddeya kondenskirî re xwedan kûrahiyek mezin a ketina navborî û têkiliyek bêhempa ye, ku wan ji bo lêkolîna taybetmendiyên materyalan lêkolînên pir piralî dike.Bi taybetî, teknîkên belavbûna neutronê bi gelemperî ji bo lêkolîna pêkhate, avahî, û stresên hundurîn ên di maddeya kondenskirî de têne bikar anîn û dikarin agahdariya hûrgulî li ser pêkhateyên şopê yên di aligirên metal de ku bi karanîna spektroskopiya tîrêjê ya X-ê têne kifş kirin8 peyda bikin.Ev rêbaz di zanistiya bingehîn de amûrek bi hêz tê hesibandin û ji hêla hilberînerên metal û materyalên din ve tê bikar anîn.Di van demên dawî de, perçebûna neutronê ji bo tesbîtkirina stresên mayî di hêmanên mekanîkî yên wekî parçeyên rêhesin û balafiran de hate bikar anîn9,10,11,12.Neutron di bîrên neft û gazê de jî têne bikaranîn ji ber ku ew bi hêsanî ji hêla materyalên proton ve têne girtin13.Rêbazên bi vî rengî di endezyariya şaristaniyê de jî têne bikar anîn.Testkirina neutronê ya ne-hilweşker ji bo tespîtkirina xeletiyên veşartî yên di avahî, tunel û piran de amûrek bi bandor e.Bikaranîna tîrêjên neutronê bi aktîvî di lêkolînên zanistî û pîşesaziyê de tê bikar anîn, ku gelek ji wan di dîrokê de bi karanîna reaktorên nukleerî hatine pêşve xistin.
Lêbelê, digel lihevhatina gerdûnî ya li ser nehêlana nukleerî, avakirina reaktorên piçûk ji bo armancên lêkolînê her ku diçe dijwartir dibe.Wekî din, qezaya dawî ya Fukushima çêkirina reaktorên nukleerî hema hema ji hêla civakî ve qebûl kir.Bi vê meylê ve, daxwaza çavkaniyên neutronê li lezkeran zêde dibe2.Wekî alternatîfek ji reaktorên nukleerî, çend çavkaniyên mezin ên neutronê yên ku lezker-perçe dike, jixwe di xebatê de ne14,15.Lêbelê, ji bo karanîna bêtir bikêrhatî ya taybetmendiyên tîrêjên neutronê, pêdivî ye ku karanîna çavkaniyên kompakt li lezkeran, 16 ku dibe ku aîdî saziyên lêkolînê yên pîşesazî û zanîngehê ne, were berfireh kirin.Çavkaniyên neutronê yên Lezker ji bilî ku wekî şûna reaktorên nukleerî xizmet dikin, karîn û fonksiyonên nû lê zêde kirine14.Mînakî, jeneratorek bi lînakê dikare bi manîpulekirina tîrêjê ajotinê bi hêsanî çemek neutronan biafirîne.Gava ku têne belav kirin, kontrolkirina notronan dijwar e û ji ber dengê ku ji hêla neutronên paşerojê ve hatî çêkirin pîvandinên radyasyonê jî dijwar e ku werin analîz kirin.Neutronên pêlkirî yên ku ji hêla bilezker ve têne kontrol kirin ji vê pirsgirêkê dûr dikevin.Çend proje li ser bingeha teknolojiya lezkerê proton li çaraliyê cîhanê hatine pêşniyar kirin17,18,19.Reaksiyonên 7Li(p, n)7Be û 9Be(p, n)9B herî zêde di jeneratorên neutronên kompakt ên proton-ajovan de têne bikar anîn ji ber ku ew reaksiyonên endotermîk in20.Ger enerjiya ku ji bo heyecana tîrêjê proton piçekî li ser nirxa tîrêjê were hilbijartin, radyasyona zêde û bermahiyên radyoaktîf dikare were kêm kirin.Lêbelê, girseya navokê ya armancê ji ya protonan pir mezintir e û notronên ku di encamê de li her alî belav dibin.Nêzîkî belavkirina îzotropîk a herikîna neutronê rê li veguheztina bikêr a neutronan berbi mijara lêkolînê digire.Wekî din, ji bo bidestxistina doza hewce ya neutronan li cîhê heyberê, pêdivî ye ku hem jimara protonên tevger û hem jî enerjiya wan bi girîngî were zêdekirin.Wekî encamek, dozên mezin ên tîrêjên gamma û notronan dê di goşeyên mezin de belav bibin, û berjewendiya reaksiyonên endotermîk hilweşînin.Generatorek neutron-based proton-a kompakt a bi lezker-rêveberê xwedan parastina tîrêjê ya bihêz e û beşa herî mezin a pergalê ye.Pêdiviya zêdekirina enerjiya protonên ajotinê bi gelemperî zêdebûnek din a mezinahiya sazûmana bilezker hewce dike.
Ji bo derbaskirina kêmasiyên gelemperî yên çavkaniyên neutronên kompakt ên kevneşopî yên li lezkeran, nexşeyek berteka berevajî-kînematîk hate pêşniyar kirin21.Di vê planê de, tîrêjek lîtium-îyonek girantir li şûna tîrêjek proton wekî tîrêjek rêber tê bikar anîn, ku materyalên dewlemend ên hîdrojenê yên wekî plastîkên hîdrokarbon, hîdrod, gaza hîdrojen, an plazmaya hîdrojenê hedef digire.Alternatîf hatine fikirîn, wekî tîrêjên beryllium-ion-drive, lêbelê, beryllium maddeyek jehrîn e ku di hilgirtinê de hewceyê lênihêrîna taybetî ye.Ji ber vê yekê, tîrêjek lîtium ji bo nexşeyên reaksiyonên berevajî-kinematîk herî maqûl e.Ji ber ku leza navokên lîtiumê ji ya protonan mezintir e, navenda girseya lêketina nukleer bi berdewamî ber bi pêş ve diçe, û notron jî ber bi pêş ve derdikevin.Ev taybetmendî tîrêjên gama yên nedilxwaz û emîsyonên neutronên goşeya bilind22 pir ji holê radike.Berawirdkirina rewşa asayî ya motora proton û senaryoya kinematîka berevajî di Figure 1 de tê xuyang kirin.
Nîşana goşeyên hilberîna neutronê ji bo tîrêjên proton û lîtiumê (bi Adobe Illustrator CS5, 15.1.0, https://www.adobe.com/products/illustrator.html hatî kişandin).(a) Di encama reaksiyonê de ji ber vê yekê ku protonên tevgerî li atomên pir giran ên hedefa lîtiumê dixin, di her alî de notron dikarin werin avêtin.(b) Berevajî vê, heke ajokerek lîtium-ion armancek bi hîdrojenê dewlemend bombe bike, ji ber leza bilind a navenda girseyê ya pergalê neutron di konekek teng de ber bi pêş ve têne çêkirin.
Lêbelê, tenê çend jeneratorên neutronên kinematîk ên berevajî hene ji ber dijwariya hilberandina herikîna hewce ya îyonên giran bi barek bilind li gorî protonan.Hemî van nebatan çavkaniyên îyonê yên negatîf bi hev re bi lezkerên elektrostatîk ên hevdemî bikar tînin.Cûreyên din ên çavkaniyên îyonê hatine pêşniyar kirin ku karbidestiya lezkirina tîrêjê zêde bikin26.Di her rewşê de, heyama tîrêjê ya lîtium-ionê ya berdest bi 100 μA sînorkirî ye.Tê pêşniyar kirin ku 1 mA Li3 + 27 bikar bînin, lê ev herika tîrêjê ya ion bi vê rêbazê nehatiye pejirandin.Di warê tundiyê de, bilezkerên tîrêjê yên lîtiumê nikarin bi lezkerên tîrêjê yên protonê yên ku lûtkeya pêla protonê ya wan ji 10 mA28 derbas dibe re pêşbaziyê bikin.
Ji bo bicihanîna jeneratorek neutronê ya kompakt a pratîkî ya ku li ser bingeha tîrêjek lîtium-îon e, bi avantaj e ku meriv tîrêjek bilind bi tevahî ji îyonan bêpar e.Iyon ji hêla hêzên elektromagnetîk ve têne lez kirin û rêve kirin, û asta barkirinê ya bilindtir dibe sedema lezek bikêrtir.Ji ajokarên tîrêja Li-ionê lûtkeya Li3+ ji 10 mA zêdetir hewce dike.
Di vê xebatê de, em lezbûna tîrêjên Li3+ bi lûtkeya tîrêjên heya 35 mA nîşan didin, ku bi lezkerên protonê yên pêşkeftî re têne berhev kirin.Tîrêja îyonê ya lîtiumê ya orjînal bi karanîna lazerê û Bernameyek Implantasyona Plasmaya Rasterê (DPIS) ku bi eslê xwe ji bo bilezkirina C6+ hatî pêşve xistin hate afirandin.Linacek quadrupole ya frekansa radyoyê ya ku bi xwerû hatî sêwirandin (RFQ linac) bi karanîna avahiyek resonant a çar-rod hate çêkirin.Me piştrast kir ku tîrêjê bilezker xwedan enerjiya tîrêjê ya paqijiya bilind a hesabkirî ye.Dema ku tîrêjê Li3+ bi bandor ji hêla bilezkera frekansa radyoyê (RF) ve were girtin û bilez kirin, beşa lînac (lezker) ya paşîn tê bikar anîn da ku enerjiya ku hewce dike ji bo hilberandina herikîna neutronek bihêz ji armancê peyda bike.
Lezkirina îyonên performansa bilind teknolojiyek baş sazkirî ye.Erka mayî ya pêkanîna jeneratorek neutronê ya pir bikêrhatî ya nû ev e ku hejmareke mezin ji îyonên lîtiumê yên bi tevahî jêkirî biafirîne û avahiyek komê pêk bîne ku ji rêzek pêlên îyonê yên ku bi çerxa RF-ê di lezkerê de hevdemkirî ne.Encamên ceribandinên ku ji bo bidestxistina vê armancê hatine çêkirin di sê beşên jêrîn de têne diyar kirin: (1) hilberîna tîrêjek bi tevahî ji tîrêjê lîtium-ion bêpar, (2) lezkirina tîrêjê bi karanîna linacek RFQ-ya taybetî hatî sêwirandin, û (3) lezkirina analîzê. tîrêjê ku naveroka wê kontrol bikin.Li Laboratoriya Neteweyî ya Brookhaven (BNL), me sazûmana ceribandinê ya ku di Figure 2 de tê xuyang kirin ava kir.
Pêşniyara sazkirina ceribandinê ya ji bo analîzkirina bilez a tîrêjên lîtiumê (ji hêla Inkscape, 1.0.2, https://inkscape.org/ ve hatî destnîşan kirin).Ji rastê ber bi çepê ve, plazmaya lazer-ablative di jûreya pêwendiya lazer-armanc de tê hilberandin û radestî lînaka RFQ tê kirin.Bi ketina lezkera RFQ re, îyon ji plazmayê têne veqetandin û bi navgînek elektrîkî ya nişka ve ku ji hêla cûdahiyek voltaja 52 kV ve di navbera elektroda derxistinê û elektroda RFQ de li devera driftê hatî çêkirin, li lezkera RFQ têne derzî kirin.Iyonên ku têne derxistin ji 22 keV/n berbi 204 keV/n bi karanîna elektrodên RFQ yên 2 metre dirêj têne lez kirin.Transformerek niha (CT) ku li derana RFQ linac hatî saz kirin pîvana ne-hilweşînker a herika tîrêjê ya ion peyda dike.Tîrêj ji hêla sê magnetên çarpolê ve tê balkişandin û ber bi magnetek dupolê ve tê rêve kirin, ku tîrêjê Li3+ ji hev vediqetîne û ber bi dedektorê ve dibe.Li pişt şikilê, ji bo tesbîtkirina tîrêjê bilezker, sîntilatorek plastîk a vekêşandî û qedehek Faraday (FC) bi biasek heya -400 V têne bikar anîn.
Ji bo hilberîna îyonên lîtiumê yên bi tevahî îyonîzekirî (Li3+), pêdivî ye ku plazmayek bi germahiyek ji enerjiya wê ya yonîzasyona sêyemîn (122,4 eV) were afirandin.Me hewl da ku ji bo hilberîna plasma-germahiya bilind ablazerê bikar bînin.Ev celeb çavkaniya îyona lazerê bi gelemperî ji bo hilberîna tîrêjên îyona lîtiumê nayê bikar anîn ji ber ku metala lîtium reaktîf e û pêdivî bi destwerdana taybetî heye.Me pergalek barkirina armancê pêşxistiye da ku dema ku pelika lîtiumê li jûreya danûstendina lazerê ya valahiya saz dike, şilbûn û qirêjiya hewayê kêm bike.Hemî amadekariyên materyalan di hawîrdorek kontrolkirî ya argonê hişk de hatin kirin.Piştî ku pelika lîtiumê di jûreya hedefa lazerê de hate saz kirin, pel bi tîrêjên lazerê yên pulsî Nd:YAG bi enerjiya 800 mJ ji bo her nebzê hate tîrêj kirin.Di balê de li ser armancê, tîrêjiya hêza lazerê bi qasî 1012 W/cm2 tê texmîn kirin.Plazma dema ku lazerek pêlsî armancek di valahiyê de hilweşîne tê afirandin.Di tevahiya pêla lazerê ya 6 ns de, plasma germbûna xwe berdewam dike, bi taybetî ji ber pêvajoya berevajî ya bremsstrahlung.Ji ber ku di qonaxa germkirinê de qada derveyî sînorkirî nayê sepandin, plazma di sê pîvanan de dest pê dike ku berfireh bibe.Dema ku plazma li ser rûxara armancê dest bi firehbûnê dike, navenda girseya plazmayê bi enerjiya 600 eV/n leza xwe ya perpendîkular li ser rûyê armancê werdigire.Piştî germkirinê, plazma ji armancê ber bi aksiyal ve diçe, bi isotropîk berfireh dibe.
Wekî ku di Xiflteya 2-ê de tê xuyang kirin, plazmaya ablation berfereh dibe nav volqeyek valahiya ku ji hêla konteynirek metalî ve bi heman potansiyela armancê ve hatî dorpêç kirin.Bi vî rengî, plazma di nav devera bê zeviyê de ber bi lezkera RFQ ve diherike.Zeviyek magnetîkî ya axial di navbera jûreya tîrêjkirina lazerê û lînaka RFQ de bi riya kulîlkek solenoidê ya ku li dora jûreya valahiya tê birîn tê sepandin.Qada magnetîkî ya solenoidê berbelavbûna radîkal a plazmaya dakêşanê ditepisîne da ku di dema radestkirina berbi RFQ de dendika plazmayê ya bilind biparêze.Ji hêla din ve, plazma di dema hilkişînê de berbelavbûna di riya axial de berdewam dike, û plazmayek dirêjkirî ava dike.Beralîbûnek voltaja bilind li keştiya metalî ya ku plazma tê de ye li ber dergeha derketinê ya li ketina RFQ tê sepandin.Voltaja biasê hate hilbijartin da ku rêjeya derzîlêdanê ya 7Li3+ ya hewce peyda bike ji bo bilezkirina rast ji hêla RFQ linac.
Plazmaya ablationê ya ku derketî ne tenê 7Li3+, lê di heman demê de lîtium di rewşên barkêş û hêmanên qirêj ên din de jî vedihewîne, ku di heman demê de berbi lezkera xêz a RFQ ve têne veguheztin.Berî ceribandinên bilez ên bi karanîna RFQ linac, analîzek dema-firînê (TOF) ya offline hate kirin da ku berhevok û dabeşkirina enerjiyê ya îyonan di plazmayê de were lêkolîn kirin.Sazkirina analîtîkî ya berfireh û dabeşkirina rewşa-barê ya çavdêrîkirî di beşa Rêbaz de têne rave kirin.Analîz nîşan da ku îyonên 7Li3+ keriyên sereke ne, ku ji %54ê hemû zêran pêk tê, wek ku di Xiflteya 3 de tê nîşandan. Li gorî analîzê, 7Li3+ herikîna îyonê li nuqteya derketina tîrêjê ya ionê bi 1,87 mA tê texmîn kirin.Di dema ceribandinên bilez de, zeviyek solenoid a 79 mT li ser plazmaya berbelavkirî tê sepandin.Wekî encamek, herika 7Li3+ ku ji plazmayê tê derxistin û li ser dedektorê tê dîtin, bi qasê 30 zêde bûye.
Parçeyên îyonan di plazmaya lazer-çêkirî de ku bi analîza dema firînê ve têne wergirtin.Îyonên 7Li1+ û 7Li2+ bi rêzdarî %5 û %25ê tîrêjê îyonê pêk tînin.Parçeya kifşkirî ya perçeyên 6Li bi naveroka xwezayî ya 6Li (7.6%) di hedefa pelika lîtiumê de di nav xeletiya ceribandinê de razî ye.Nerazîbûnek oksîjenê ya sivik (6.2%) hate dîtin, nemaze O1+ (2.1%) û O2+ (1.5%), ku dibe ku ji ber oksîdasyona rûyê armanca pelika lîtiumê be.
Wekî ku berê hate behs kirin, plazmaya lîtium li herêmek bê zevî berî ku bikeve lînaka RFQ diherike.Ketina lînakê RFQ di konteynirek metal de qulikek 6 mm heye, û voltaja bias 52 kV e.Her çend voltaja elektroda RFQ bi lez di 100 MHz de ± 29 kV diguhere, voltaj dibe sedema lezbûna axial ji ber ku elektrodên bilezker RFQ xwedan potansiyela navînî ya sifir e.Ji ber qada elektrîkê ya bihêz a ku di valahiya 10 mm ya di navbera dirûş û keviya elektroda RFQ de hatî çêkirin, tenê îyonên plazmayê yên erênî ji plazmayê li dirûvê têne derxistin.Di pergalên radestkirina îyonê ya kevneşopî de, îyon ji plazmayê ji hêla zeviyek elektrîkê ve li dûriyek berbiçav li ber lezkera RFQ têne veqetandin û dûv re ji hêla hêmanek baldar a tîrêjê ve li dipertura RFQ-ê têne veqetandin.Lêbelê, ji bo tîrêjên îyonên giran ên ku ji bo çavkaniyek neutronî ya tund hewce ne, hêzên paşverû yên ne-xêz ên ji ber bandorên barkêşiya cîhê dikarin bibin sedema windahiyên girîng ên niha yên tîrêjê di pergala veguheztina îonê de, û lûtkeya lûtkeya ku dikare were bilez kirin sînordar bike.Di DPIS-a me de, îyonên tundûtûjî wekî plazmayek diherike rasterast berbi xala derketinê ya apertura RFQ ve têne veguheztin, ji ber vê yekê ji ber barkirina cîhê tîra îyonê winda nabe.Di vê xwenîşandanê de, DPIS yekem car li ser tîrêjek lîtium-ion hate sepandin.
Struktura RFQ ji bo balkişandin û bilezkirina tîrêjên îyonê yên enerjiya kêm hatî pêşve xistin û ji bo lezkirina rêza yekem bûye standard.Me RFQ bikar anî da ku îyonên 7Li3+ ji enerjiya implantê ya 22 keV/n berbi 204 keV/n bileztir bikin.Her çend lîtium û pariyên din ên ku di plazmayê de barek kêmtir in jî ji plazmayê têne derxistin û di nav devê RFQ de têne derzî kirin, RFQ linac tenê îyonên bi rêjeya bargiraniyê (Q/A) nêzî 7Li3+ lez dike.
Li ser hêjîrê.Xiflteya 4 rengên pêlan ên ku ji hêla transformatora niha (CT) ve li derana RFQ linac û kasa Faraday (FC) piştî analîzkirina magnetê têne dîtin nîşan dide, wekî ku di jimarê de tê xuyang kirin.2. Veguheztina demê di navbera sînyalan de dikare wekî cûdahiya dema firîna li cîhê dedektorê were şîrove kirin.Hêza îyonê ya lûtkeyê ku li CT hate pîvandin 43 mA bû.Di pozîsyona RT de, tîra qeydkirî dikare ne tenê îyonên ku ji enerjiya hesabkirî re bilezîne, lê di heman demê de îyonên ji bilî 7Li3+ jî, yên ku bi têra xwe bilez nagirin jî dihewîne.Lêbelê, wekheviya formên îyonê yên ku ji hêla QD û PC-yê ve têne dîtin destnîşan dike ku îyon bi gelemperî ji 7Li3+ ya bilez pêk tê, û kêmbûna nirxa lûtkeyê ya li ser PC-ê ji ber windabûna tîrêjê di dema veguheztina îyonê di navbera QD û PC.Windakirin Ev ji hêla simulasyona zerfê ve jî tê pejirandin.Ji bo pîvandina rasthatina tîrêjê ya 7Li3+, tîrêj wekî ku di beşa paşîn de hatî destnîşan kirin bi magnetek dîpolek tê analîz kirin.
Oscillogramên tîrêjê lezkirî di pozîsyonên dedektorê de CT (qirça reş) û FC (qirça sor) têne tomar kirin.Van pîvandinan di dema hilberîna plazmaya lazerê de bi tespîtkirina tîrêjên lazerê ji hêla fotodetektorê ve têne rêve kirin.Kevirê reş forma pêlê ya ku li ser CT-ya ku bi derana linac RFQ ve girêdayî ye tê pîvandin nîşan dide.Ji ber nêzîkbûna wê ya bi RFQ linac, detektor dengê RF 100 MHz hildide, ji ber vê yekê parzûnek FFT ya kêm derbasbûna 98 MHz hate sepandin da ku sînyala RF-ya resonant a 100 MHz ku li ser sînyala tespîtê hatî danîn were rakirin.Kevirê sor forma pêlê li FC nîşan dide piştî ku magneta analîtîk tîra îyonê ya 7Li3+ rêve dike.Di vê qada magnetîkî de, ji bilî 7Li3+, N6+ û O7+ dikarin werin veguheztin.
Tîrêja îyonê ya piştî RFQ linac ji hêla rêzek sê magnetên baldar ên çarqolî ve tê balkişandin û dûv re ji hêla magnetên dipolî ve tê analîz kirin da ku nepakiyên di tîrêjê ion de veqetîne.Zeviyek magnetîkî ya 0,268 T tîrêjên 7Li3+ ber bi FC ve dibe.Şiklê pêla tespîtkirina vê zeviya magnetîkî di xêza 4-ê de wekî kêşeya sor tê nîşandan. Hêza tîrêjê ya lûtkeyê digihîje 35 mA, ku ji tîrêjek Li3+ ya tîpîk ku di bilezkerên elektrostatîk ên kevneşopî de tê hilberandin ji 100 qat zêdetir e.Firehiya nebza tîrêjê di nîvê herî zêde de bi firehiya tevahî 2,0 μs ye.Tespîtkirina tîrêjek 7Li3+ ya bi zeviyek magnetîkî ya dupole, berhevkirina serketî û lezbûna tîrêjê nîşan dide.Herikîna tîrêjê ya îonê ku ji hêla FC ve tê kifş kirin dema ku qada magnetîkî ya dîpolê dişoxilîne di jimareya 5-ê de tê xuyang kirin. Pezek yekane ya paqij hate dîtin, baş ji lûtkeyên din veqetandî.Ji ber ku hemî îyonên ku ji hêla RFQ linac ve digihîje enerjiya sêwiranê bilez xwedan heman lezê ne, tîrêjên îyonê yên bi heman Q/A re dijwar e ku ji hêla qadên magnetîkî yên dupolî ve werin veqetandin.Ji ber vê yekê, em nikarin 7Li3+ ji N6+ an O7+ cuda bikin.Lêbelê, mîqdara nepakî dikare ji dewletên bargiran ên cîran were texmîn kirin.Mînakî, N7+ û N5+ dikarin bi hêsanî ji hev werin veqetandin, dema ku N6+ dibe ku beşek ji nepakîyê be û tê pêşbînîkirin ku bi qasî N7+ û N5+ hebe.Tê texmîn kirin ku asta qirêjiyê nêzîkî 2% e.
Spektrên pêkhateya tîrêjê ku bi şopandina zeviyek magnetîkî ya dupolê têne wergirtin.Pez li 0.268 T bi 7Li3+ û N6+ re têkildar e.Firehiya lûtkeyê bi mezinahiya tîrêjê ya li ser şikê ve girêdayî ye.Tevî lûtkeyên berfireh, 7Li3+ baş ji 6Li3+, O6+, û N5+ vediqete, lê kêm ji O7+ û N6+ vediqete.
Li cîhê FC, profîla tîrêjê bi sîntilatorek pêvekirî hate piştrast kirin û bi kamerayek dîjîtal a bilez wekî ku di Figure 6 de tê xuyang kirin hate tomar kirin. Tîra pêlêkirî ya 7Li3+ ya bi herikîna 35 mA tê xuyang kirin ku ji bo RFQ-ya hesabkirî tête bilez kirin. enerjiya 204 keV/n, ku bi 1.4 MeV re têkildar e, û ji detektora FC re tê şandin.
Profîla tîrêjê li ser ekranek sîntilatorê ya pêş-FC tê dîtin (rengdêr ji hêla Fiji, 2.3.0, https://imagej.net/software/fiji/).Qada magnetîkî ya magneta dipolê ya analîtîk hate rêve kirin da ku lezkirina tîrêjê ion Li3+ berbi enerjiya sêwiranê RFQ vebike.Xalên şîn ên li qada kesk ji hêla materyalê sîntilatorê ve têne çêkirin.
Me hilberîna îyonên 7Li3+ bi rakirina lazerê ya rûbera pelika lîtiumê ya zexm bi dest xist, û tîrêjek îyonê ya bilind hate girtin û bi lînaka RFQ-ya taybetî hatî sêwirandin ku bi karanîna DPIS ve hatî çêkirin.Di enerjiya tîrêjê ya 1.4 MeV de, lûtkeya niha ya 7Li3+ gihîştiye ser FC piştî analîzkirina magnetê 35 mA bû.Ev piştrast dike ku beşa herî girîng a pêkanîna çavkaniyek neutronî ya bi kînematîka berevajî ve bi ceribandinê hatî bicîh kirin.Di vê beşa kaxezê de, dê tevaya sêwirana çavkaniyek neutron a kompakt were nîqaş kirin, di nav de bilezkerên enerjiya bilind û stasyonên armanca neutron.Sêwiran li ser encamên ku bi pergalên heyî yên di laboratûara me de hatine wergirtin ve girêdayî ye.Pêdivî ye ku were zanîn ku lûtkeya tîrêjê ya îonê dikare bi kurtkirina dûrahiya di navbera pelika lîtium û lînaka RFQ de bêtir were zêde kirin.Birinc.7 tevahiya konsepta çavkaniya neutrona kompakt a pêşniyarkirî ya li lezkerê nîşan dide.
Sêwirana têgînî ya çavkaniya neutronê ya kompakt a pêşniyarkirî li lezkerê (ji hêla Freecad, 0.19, https://www.freecadweb.org/ ve hatî kişandin).Ji rastê ber bi çepê: çavkaniya lazer ion, magnet solenoid, RFQ linac, veguheztina tîrêjê enerjiya navîn (MEBT), IH linac, û jûreya danûstendinê ji bo hilberîna neutron.Parastina radyasyonê di serî de ji ber xwezaya teng a tîrêjên neutronê yên hilberî di riya pêş de tê peyda kirin.
Piştî lînac RFQ, lezkirina din a avahiya H-ya Nav-dîjîtal (IH linac)30 tê plansaz kirin.Linacên IH avahiyek lûleya driftê ya π-mode bikar tînin da ku li ser hindek lezan de pileyên qada elektrîkê ya bilind peyda bikin.Lêkolîna têgehî li ser bingeha simulasyona dînamîkên dirêjî yên 1D û simulasyona şêlê 3D hate kirin.Hesab nîşan dide ku linacek 100 MHz IH bi voltaja lûleya driftê ya maqûl (kêmtir ji 450 kV) û magnetek balkêş a bihêz dikare tîrêjek 40 mA ji 1,4 ber 14 MeV li dûrahiya 1,8 m bilez bike.Dabeşkirina enerjiyê li dawiya zincîra lezkerê li ± 0,4 MeV tê texmîn kirin, ku bandorek girîng li ser spektora enerjiyê ya neutronên ku ji hêla armanca veguheztina neutronê ve têne hilberandin bandor nake.Digel vê yekê, belavbûna tîrêjê têra xwe kêm e ku tîrêjê li cîhek tîrêjê piçûktir bike ji ya ku bi gelemperî ji bo magnetek çargoşeya navîn û mezinahiya navîn hewce dike.Di veguheztina tîrêjê ya enerjiya navîn (MEBT) de di navbera RFQ lînac û IH linac de, resonatora tîrêjê ji bo domandina strukturên tîrêjê tê bikar anîn.Ji bo kontrolkirina mezinahiya tîrêjê alî sê magnetên çargoşe têne bikar anîn.Ev stratejiya sêwiranê di gelek bilezkeran de hatî bikar anîn31,32,33.Dirêjahiya giştî ya tevahiya pergalê ji çavkaniya ion heya jûreya armancê ji 8 m kêmtir tê texmîn kirin, ku dikare di kamyonek nîv-ramorkek standard de cîh bigire.
Hedefa veguherîna neutronê dê rasterast piştî lezkera xêzik were saz kirin.Em sêwiranên qereqola armanc li ser bingeha lêkolînên berê bi karanîna senaryoyên kinematîk ên berevajî23 nîqaş dikin.Armancên veguheztinê yên hatine ragihandin materyalên zexm (polîpropîlen (C3H6) û hîdrora tîtanium (TiH2)) û pergalên armanca gazê hene.Her armanc xwedî avantaj û dezawantajên.Armancên zexm rê didin kontrolkirina qalindahiya rast.Armanc çiqas ziravtir be, lihevhatina mekan a hilberîna neutronê ew qas rasttir e.Lêbelê, armancên weha hîn jî dibe ku hin dereceyek reaksiyonên nukleerî yên nedilxwaz û radyasyonê hebe.Ji hêla din ve, hedefek hîdrojenê dikare bi hilberandina 7Be, hilbera sereke ya reaksiyona nukleerî, jîngehek paqijtir peyda bike.Lêbelê, hîdrojen xwedan şiyanek astengiyek qels e û ji bo berdana enerjiyê têra xwe dûriyek laşî ya mezin hewce dike.Ev ji bo pîvandinên TOF hinekî dezavantaj e.Wekî din, heke fîlimek zirav ji bo vegirtina armancek hîdrojenê were bikar anîn, pêdivî ye ku meriv windahiyên enerjiyê yên tîrêjên gama yên ku ji hêla fîlima zirav û tîra lîtiumê ya rûdayî ve têne hilberandin were hesibandin.
LICORNE armancên polîpropîlenê bikar tîne û pergala armancê bi şaneyên hîdrojenê yên ku bi pelika tantalumê ve hatine mor kirin hatî nûve kirin.Ji bo 7Li34 herikîna tîrêjê ya 100 nA tê texmîn kirin, her du pergalên armanc dikarin heya 107 n/s/sr hilberînin.Ger em vê veguheztina hilberîna neutronê ya îdiakirî li çavkaniya xweya neutronê ya pêşniyarkirî bicîh bînin, wê hingê ji bo her pêldanek lazerê tîrêjek lîtium-rêveber a 7 × 10-8 C dikare were bidestxistin.Ev tê wê maneyê ku lêxistina lazerê tenê du caran di çirkeyê de 40% bêtir neutronên ku LICORNE dikare di yek saniyeyê de bi tîrêjek domdar hilberîne çêbike.Bi zêdekirina frekansa heyecanê ya lazerê re bi hêsanî herikîna tevahî dikare were zêdekirin.Ger em texmîn bikin ku li sûkê pergalek lazer a 1 kHz heye, herikîna neutronê ya navîn bi hêsanî dikare bi qasî 7 × 109 n/s/sr were pîvan kirin.
Dema ku em pergalên rêjeya dubarekirina bilind bi armancên plastîk bikar tînin, pêdivî ye ku meriv hilberîna germê ya li ser hedefan kontrol bike ji ber ku, mînakî, polîpropîlen xwedan xalek helînê ya kêm 145-175 °C û guheztinek germî ya kêm 0,1-0,22 W/ m/K.Ji bo tîrêjek lîtium-ion 14 MeV, armancek polîpropîlen a stûr a 7 μm têr e ku enerjiya tîrêjê heya sînorê reaksiyonê (13.098 MeV) kêm bike.Bi girtina tevaya bandora îyonên ku ji hêla yek guleya lazerê ve li ser armancê têne hilberandin, berdana enerjiyê ya îyonên lîtiumê bi navgîniya polîpropîlenê 64 mJ / pêl tê texmîn kirin.Bihesibînin ku hemî enerjî di nav çemberek bi çarçoveyek 10 mm de tê veguheztin, her pêl bi bilindbûna germahiyê bi qasî 18 K/puls re têkildar e.Serbestberdana enerjiyê li ser armancên polîpropîlenê li ser bingeha wê texmîna hêsan e ku hemî windahiyên enerjiyê wekî germê têne hilanîn, bêyî radyasyon an windahiyên germê yên din.Ji ber ku zêdekirina hejmara pêlên di çirkeyê de ji holê rakirina berhevbûna germê hewce dike, em dikarin hedefên tîrêjê bikar bînin da ku di heman xalê de ji berdana enerjiyê dûr bisekinin23.Bi texmîna tîrêjek 10 mm li ser armancek bi rêjeya dubarekirina lazerê ya 100 Hz, leza şopandina kasêta polîpropîlenê dê 1 m/s be.Rêjeyên dubarekirinê yên bilindtir mimkun in heke destûr bidin hevgirtina cihê tîrêjê.
Me bi pîlên hîdrojenê jî hedefan lêkolîn kir, ji ber ku tîrêjên ajotinê yên bihêztir bêyî ku zirarê bide armancê were bikar anîn.Bi guheztina dirêjahiya odeya gazê û zexta hîdrojenê ya li hundur tîrêja neutronê bi hêsanî dikare were guheztin.Pelên metal ên zirav bi gelemperî di lezkeran de têne bikar anîn da ku devera gazê ya armancê ji valahiya veqetînin.Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku enerjiya tîrêjê lîtium-ionê ya qewimî zêde bibe da ku windahiyên enerjiyê yên li ser pelê telafî bike.Civîna armancê ya ku di raporta 35-an de hatî destnîşan kirin ji konteynirek aluminumê ya 3,5 cm dirêj û bi zexta gaza H2 ya 1,5 atm pêk tê.Tîrêja îyona lîtiumê ya 16,75 MeV di nav pelika Tayê ya 2,7 μm ya ku bi hewa sar dibe, dikeve bataryayê, û enerjiya tîrêjê îyona lîtiumê ya li dawiya pîlê digihîje ber sînorê reaksiyonê.Ji bo zêdekirina enerjiya tîrêjê ya bataryayên lîtium-ion ji 14,0 MeV berbi 16,75 MeV, pêdivî bû ku lînaka IH bi qasî 30 cm dirêj bibe.
Weşana notronan a ji hedefên şaneyên gazê jî hat lêkolînkirin.Ji bo armancên gazê yên LICORNE yên navborî, simulasyonên GEANT436 destnîşan dikin ku neutronên pir oriented di hundurê konê de têne hilberandin, wekî ku di Figure 1 de di [37] de tê xuyang kirin.Çavkanî 35 rêza enerjiyê ji 0,7 ber 3,0 MeV bi vebûna herî zêde ya konê 19,5° li gorî rêgeza belavbûna tîrêjê sereke nîşan dide.Neutronên pir bi rêkûpêk dikarin di pir goşeyan de mîqdara materyalê parastinê bi girîngî kêm bikin, giraniya strukturê kêm bikin û di sazkirina alavên pîvandinê de nermbûnek mezin peyda bikin.Ji aliyê parastina tîrêjê ve, ji bilî notronan, ev hedefa gazê tîrêjên gamayê yên 478 keV bi awayekî îzotropîk di pergala koordînat a navendî de derdixe38.Van tîrêjên γ di encama rizîbûna 7Be û hilweşandina 7Li de têne hilberandin, ku dema ku tîrêjê bingehîn ê Li li pencereya têketinê Ta dixe çêdibe.Lêbelê, bi lêzêdekirina kolimatorek stûr a 35 Pb / Cu, paşxane dikare bi girîngî kêm bibe.
Wekî armancek alternatîf, meriv dikare pencereyek plazmayê bikar bîne [39, 40], ku gengaz dike ku bigihîje fişarek hîdrojenê ya nisbeten bilind û herêmek cîhê piçûk a hilberîna neutronê, her çend ew ji armancên zexm kêmtir e.
Em vebijarkên armanckirina veguheztina neutronê ji bo belavkirina enerjiyê ya bendewar û mezinahiya tîrêjê ya tîrêjek îyona lîtiumê bi karanîna GEANT4 vekolîn dikin.Simulasyonên me di wêjeya jorîn de dabeşek domdar a enerjiya neutron û dabeşên goşeyî yên ji bo armancên hîdrojenê nîşan didin.Di her pergalek armancê de, neutronên pir birêkûpêk dikarin bi reaksiyonek kinematîk a berevajî ku ji hêla tîrêjek bihêz a 7Li3+ ve li ser armancek bi hîdrojenê dewlemend tê rêve kirin, werin hilberandin.Ji ber vê yekê, çavkaniyên nû yên neutron dikarin bi tevlihevkirina teknolojiyên heyî ve werin bicîh kirin.
Şert û mercên tîrêjkirina lazerê beriya xwenîşandana bilez ceribandinên hilberîna tîrêjê îyonê ji nû ve hilberandin.Lazer pergalek nanosekonda Nd:YAG ya sermaseyê ye ku bi dendika hêza lazerê ya 1012 W/cm2, dirêjahiya pêlê ya bingehîn 1064 nm, enerjiya deqê 800 mJ, û dirêjiya pêlê 6 ns e.Dirêjahiya deqê ya li ser hedefê 100 μm tê texmîn kirin.Ji ber ku metalê lîtium (Alfa Aesar, 99,9% paqij) pir nerm e, maddeya ku bi rastî jêkirî di qalibê de tê pêçan.Pîvanên pelê 25 mm × 25 mm, stûrbûna 0,6 mm.Zirara mîna kraterê li ser rûyê armancê çêdibe dema ku lazer lê dixe, ji ber vê yekê armanc ji hêla platformek motorîzekirî ve tê veguheztin da ku bi her gulebarana lazerê beşek nû ji rûyê armancê peyda bike.Ji bo ku ji ber gaza bermayî ji nûvekombînasyonê dûr nekevin, zexta di jûreyê de di bin rêza 10-4 Pa de hate girtin.
Qebareya destpêkê ya plazmaya lazerê piçûk e, ji ber ku mezinahiya cihê lazerê 100 μm ye û di nav 6 ns de piştî nifşa wê.Hêjmar dikare wekî xalek rast were girtin û berfireh kirin.Ger dedektor li dûrahiya xm ji rûxara armancê were danîn, wê hingê îşareta wergirtî li pey têkiliyê ye: îyona niha I, dema gihîştina ion t, û firehiya pulsê τ.
Plazmaya hatî çêkirin bi rêbaza TOF bi FC û analîzatora îyonê ya enerjiyê (EIA) ku 2,4 m û 3,85 m dûrî hedefa lazerê ye, hat lêkolîn kirin.FC xwedan tora tepeserker e ku ji hêla -5 kV ve hatî beralî kirin da ku pêşî li elektronan bigire.EIA xwedan deflektorek elektrostatîk a 90 pileyî ye ku ji du elektrodên cylindrîkî yên metal ên hevaksial ên bi heman voltaja lê polarîteya berevajî, li derve erênî û li hundur neyînî pêk tê.Plazmaya berbelavbûyî ber bi deflektora li pişt hêlînê ve tê rêve kirin û ji hêla qada elektrîkê ya ku di nav silînderê re derbas dibe vediqete.Iyonên ku têkiliya E/z = eKU têr dikin bi karanîna Pirkerek Elektrona Duyemîn (SEM) (Hamamatsu R2362) têne tesbît kirin, ku E, z, e, K, û U enerjiya îyonê, rewşa barkirinê, û bar faktorên geometrîkî EIA ne. .elektronan, bi rêzê ve, û ferqa potansiyela di navbera elektrod.Bi guheztina voltaja li ser deflektorê, meriv dikare enerjî û belavkirina barkirinê ya îyonan di plazmayê de bi dest bixe.Voltaja şûştinê U/2 EIA di rêza 0,2 V heya 800 V de ye, ku bi enerjiya îyonê ya di rêza ji 4 eV heya 16 keV de ji her rewşa barkirinê re têkildar e.
Dabeşkirina rewşa barkirinê ya îyonên ku di bin şert û mercên tîrêjkirina lazerê de têne analîz kirin ku di beşa "Nifrîna tîrêjên lîtiumê yên bi tevahî jêkirî" de têne analîz kirin, di Hêjîrê de têne xuyang kirin.8.
Analîza belavkirina rewşa barkirina îyonan.Li vir profîla dema tîrêjiya îyonê ya ku bi EIA-yê ve hatî analîz kirin û bi karanîna hevkêşeyê li 1 m ji pelika lîtiumê tê pîvandin.(1) û (2).Mercên tîrêjkirina lazerê yên ku di beşa "Nifşkirina Tîrêjek Lîtiumê ya Bi Temamî Vekirî" de têne diyar kirin bikar bînin.Bi entegrekirina her dendika niha, rêjeya îyonan di plazmayê de hate hesibandin, ku di Xiflteya 3 de tê nîşandan.
Çavkaniyên îyona lazerê dikarin tîrêjek îyonê ya pir-mA ya zexm bi lêçûnek bilind radest bikin.Lêbelê, radestkirina tîrêjê ji ber vekêşana barkêşiya cîhê pir dijwar e, ji ber vê yekê ew bi berfirehî nehat bikar anîn.Di pilana kevneşopî de, tîrêjên îyonê ji plazmayê têne derxistin û li ser xetek tîrêjê bi çend magnetên baldar re berbi lezkera bingehîn têne veguheztin da ku tîrêjê îyonê li gorî kapasîteya hilgirtina lezkerê çêbike.Di tîrêjên hêza barkirina fezayê de, tîrêj bi rengek ne-xêz ji hev vediqetin, û windahiyên tîrêjê yên cidî têne dîtin, nemaze li devera leza kêm.Ji bo derbaskirina vê pirsgirêkê di pêşkeftina bilezkerên karbona bijîjkî de, nexşeyek nû ya radestkirina tîrêjê DPIS41 tê pêşniyar kirin.Me vê teknîkê sepandiye ku ji çavkaniyek nûtronê tîrêjek lîtium-îonek hêzdar bilezîne.
Wekî ku di jimarê de tê nîşandan.4, cîhê ku tê de plazma çêdibe û berfireh dibe, bi konteynirek metalî ve tê dorpêç kirin.Cihê dorpêçkirî heya ber deriyê resonatora RFQ dirêj dibe, di nav de volta di hundurê kulîlka solenoid de.Li konteynerê voltaja 52 kV hat sepandin.Di resonatora RFQ de, îyon ji hêla potansiyelê ve di nav qulikek bi pîvana 6 mm de bi zemîna RFQ ve têne kişandin.Dema ku îyon di rewşa plazmayê de têne veguheztin, hêzên vegerê yên ne-xêz ên li ser xeta tîrêjê têne rakirin.Wekî din, wekî ku li jor behs kir, me zeviyek solenoid bi hev re bi DPIS-ê re bicîh kir da ku tîrêjiya îyonan di vekêşana derxistinê de kontrol bike û zêde bike.
Lezkera RFQ ji jûreyek valahiya silindrîk pêk tê ku di jimarê de tê xuyang kirin.9a.Di hundurê wê de, çar çîpên sifirê bê oksîjen bi çarqol-simetrîk li dora eksê tîrêjê têne danîn (Hêjîr. 9b).4 rod û jûreyên RF-ya resonant çêdikin.Qada RF-ya îndukasyonî li seranserê rodê voltaja dem-guherbar diafirîne.Iyonên ku bi dirêjahî li dora eksê têne çandin, ji hêla qada çarpolê ve têne girtin.Di heman demê de, tîrêja rodê tête modul kirin ku zeviyek elektrîkî ya axial biafirîne.Qada eksê tîra domdar a derzîkirî di nav rêzek pêlên tîrêjê de ku jê re tîrêj tê gotin, parçe dike.Her tîrêjek di nav demek çerxa RF-ê de (10 ns) heye.Tîrêjên cîran li gorî heyama frekansa radyoyê ji hev dûr in.Di lînaka RFQ de, tîrêjek 2 µs ji çavkaniyek îyona lazerê vediguhere rêzek ji 200 tîrêjan.Dûv re tîrêj digihîje enerjiya hesabkirî.
Accelerator Linear RFQ.(a) (çep) Dîtina derveyî ya odeya lînakê ya RFQ.(b) (rast) Elektroda çar-rod di odeyê de.
Parametreyên sêwirana sereke yên RFQ linac voltaja rodê, frekansa resonant, tîrêjê qulika tîrêjê, û modulasyona elektrodê ne.Voltaja li ser rodê ± 29 kV hilbijêrin da ku qada wê ya elektrîkê di binê sînorê hilweşîna elektrîkê de be.Her ku frekansa resonantê kêmtir be, hêza balê ya alîkî mezintir û qada leza navînî piçûktir dibe.Radyoyên aperturê yên mezin gengaz dike ku mezinahiya tîrêjê zêde bike û, ji ber vê yekê, ji ber vekêşana barkêşiya cîhê piçûktir, tîrêjê zêde bike.Ji hêla din ve, tîrêjên aperturê yên mezintir ji bo hêza RFQ linac bêtir hêza RF-ê hewce dike.Wekî din, ew ji hêla pêdiviyên kalîteyê yên malperê ve sînorkirî ye.Li ser bingeha van hevsengiyan, frekansa resonant (100 MHz) û tîrêjê aperture (4,5 mm) ji bo lezkirina tîrêjê ya bilind-herîha hatine hilbijartin.Modulasyon ji bo kêmkirina windabûna tîrêjê û zêdekirina karîgeriya lezkirinê tê hilbijartin.Sêwiran gelek caran hatiye xweşbîn kirin da ku sêwiranek linac a RFQ were hilberandin ku dikare 7Li3+ îyonên li 40 mA ji 22 keV/n berbi 204 keV/n di nav 2 m de bilezîne.Hêza RF ya ku di dema ceribandinê de hate pîvandin 77 kW bû.
Linacên RFQ dikarin îyonan bi rêzek taybetî ya Q/A bilezînin.Ji ber vê yekê, dema ku tîrêjek ku heya dawiya lezkerek xêzkirî tê analîz kirin, pêdivî ye ku meriv îzotop û madeyên din li ber çavan bigire.Wekî din, îyonên xwestî, ku qismî bilez bûne, lê di bin şert û mercên lezkirinê de di nîvê lezkerê de daketine, hîn jî dikarin bi dorhêla alîgir re rû bi rû bimînin û dikarin heya dawiyê werin veguheztin.Ji tîrêjên nexwestî yên ji bilî keriyên 7Li3+ yên endezyarî jê re nepaqijî tê gotin.Di ceribandinên me de, nepakiyên 14N6+ û 16O7+ xema herî mezin bûn, ji ber ku pelika metalê ya lîtiumê bi oksîjen û nîtrojenê re li hewayê reaksiyonê dike.Van îyonan rêjeyek Q/A heye ku dikare bi 7Li3+ were bilez kirin.Em magnetên dipolê bikar tînin da ku tîrêjên bi kalîte û kalîteya cihêreng ji bo analîza tîrêjê piştî linac RFQ veqetînin.
Xeta tîrêjê ya piştî lînacê RFQ hatîye sêwirandin ku tîrêjê bi tevahî bilezkirî 7Li3+ piştî magnetika dipolê bide FC.-Elektrodên biasê 400 V têne bikar anîn da ku elektronên duyemîn ên di kasê de bitepisînin da ku bi durustî tîraja îyonê bipîvin.Bi vê optîkê re, rêgezên îyonê di nav dipolan de têne veqetandin û li gorî Q/A li cîhên cihê têne balkişandin.Ji ber faktorên cihêreng ên wekî belavbûna momentumê û paşvexistina barkirina fezayê, tîrêjê li balê xwedan firehiyek diyar e.Cure tenê dikare were veqetandin heke dûrahiya di navbera pozîsyonên fokal ên her du celebên îyonan de ji firehiya tîrêjê mezintir be.Ji bo bidestxistina çareseriya herî bilind a gengaz, qulikek horizontî li nêzî bejna tîrêjê tê saz kirin, ku li wir tîrêj bi pratîkî tê berhev kirin.Dîmenderek sîntilasyonê (CsI (Tl) ji Saint-Gobain, 40 mm × 40 mm × 3 mm) di navbera şikil û PC-ê de hate saz kirin.Scintilator hate bikar anîn da ku perçeya herî piçûk a ku perçeyên sêwirandî ji bo çareseriya çêtirîn tê de derbas bibin û ji bo tîrêjên îyonên giran ên niha yên bilind, mezinahiyên tîrêjê yên pejirandî destnîşan bikin hate bikar anîn.Wêneya tîrêjê ya li ser scintilatorê ji hêla kamera CCD ve di pencereyek valahiya de tê tomar kirin.Pencera dema xuyangkirinê eyar bikin da ku tevahiya firehiya nebza tîrê bigire.
Daneyên ku di lêkolîna heyî de hatine bikar anîn an analîz kirin li ser daxwazek maqûl ji nivîskarên têkildar re peyda dibin.
Manke, I. et al.Wêneyên sê-alî yên domên magnetîkî.Komuna neteweyî.1, 125. https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010).
Anderson, IS et al.Derfetên lêkolîna çavkaniyên neutronên kompakt ên li lezkeran.fîzîkê.Rep. 654, 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016).
Urchuoli, A. et al.Mîkrotomografiya komputerî ya bingehîn a neutron: Pliobates cataloniae û Barberapithecus huerzeleri wekî bûyerên ceribandinê.Erê.J. Fîzîk.antropolojî.166, 987–993.https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018).