304L 6.35*1mm ਸਟੇਨਲੈਸ ਸਟੀਲ ਕੋਇਲਡ ਟਿਊਬਿੰਗ ਸਪਲਾਇਰ, ਪਲਸਡ ਡਾਇਰੈਕਟ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਤੀਬਰ ਲਿਥੀਅਮ ਬੀਮ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ

Nature.com 'ਤੇ ਜਾਣ ਲਈ ਤੁਹਾਡਾ ਧੰਨਵਾਦ।ਤੁਸੀਂ ਸੀਮਤ CSS ਸਮਰਥਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ ਵਰਤ ਰਹੇ ਹੋ।ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਨੁਭਵ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਿਫ਼ਾਰਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਇੱਕ ਅੱਪਡੇਟ ਕੀਤੇ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ (ਜਾਂ ਇੰਟਰਨੈੱਟ ਐਕਸਪਲੋਰਰ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਮੋਡ ਨੂੰ ਅਯੋਗ ਕਰੋ)।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਚੱਲ ਰਹੇ ਸਮਰਥਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਟਾਈਲ ਅਤੇ JavaScript ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਸਾਈਟ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਾਂ।
ਪ੍ਰਤੀ ਸਲਾਈਡ ਤਿੰਨ ਲੇਖ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹੋਏ ਸਲਾਈਡਰ।ਸਲਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਜਾਣ ਲਈ ਪਿੱਛੇ ਅਤੇ ਅਗਲੇ ਬਟਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ, ਜਾਂ ਹਰ ਇੱਕ ਸਲਾਈਡ ਵਿੱਚ ਜਾਣ ਲਈ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਸਲਾਈਡ ਕੰਟਰੋਲਰ ਬਟਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ।

ਪਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਦੇ ਵਿਕਲਪ ਵਜੋਂ, ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਡ੍ਰਾਈਵਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ ਐਕਸਲੇਟਰ-ਸੰਚਾਲਿਤ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਜਨਰੇਟਰ ਇੱਕ ਹੋਨਹਾਰ ਉਮੀਦਵਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਅਣਚਾਹੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਤੀਬਰ ਬੀਮ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਸੀ, ਅਤੇ ਅਜਿਹੇ ਯੰਤਰਾਂ ਦੀ ਵਿਹਾਰਕ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਅਸੰਭਵ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ।ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਆਇਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਗੰਭੀਰ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਸਕੀਮ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ ਹੱਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਇਸ ਸਕੀਮ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ ਮੈਟਲ ਫੋਇਲ ਦੇ ਲੇਜ਼ਰ ਐਬਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਉਤਪੰਨ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਪਲਸਡ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕਵਾਡਰੂਪੋਲ ਐਕਸਲੇਟਰ (RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ) ਦੁਆਰਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਅਸੀਂ 1.43 MeV ਤੱਕ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ 35 mA ਦਾ ਇੱਕ ਪੀਕ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਰਵਾਇਤੀ ਇੰਜੈਕਟਰ ਅਤੇ ਐਕਸਲੇਟਰ ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਤੀਬਰਤਾ ਦੇ ਦੋ ਆਰਡਰ ਹਨ।
ਐਕਸ-ਰੇ ਜਾਂ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਉਲਟ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਸੰਘਣੀ ਪਦਾਰਥ ਨਾਲ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਡੂੰਘਾਈ ਅਤੇ ਵਿਲੱਖਣ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਮੱਗਰੀ 1,2,3,4,5,6,7 ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਹੀ ਬਹੁਮੁਖੀ ਪੜਤਾਲਾਂ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਤਕਨੀਕਾਂ ਨੂੰ ਸੰਘਣੇ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਰਚਨਾ, ਬਣਤਰ, ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤਣਾਅ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਧਾਤ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਟਰੇਸ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਬਾਰੇ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਐਕਸ-ਰੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ 8 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਾਲ ਖੋਜਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ।ਇਸ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਬੁਨਿਆਦੀ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਸੰਦ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਧਾਤਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਨਿਰਮਾਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਮਕੈਨੀਕਲ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰੇਲ ਅਤੇ ਏਅਰਕ੍ਰਾਫਟ ਪਾਰਟਸ 9,10,11,12 ਵਿੱਚ ਬਕਾਇਆ ਤਣਾਅ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਤੇਲ ਅਤੇ ਗੈਸ ਦੇ ਖੂਹਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਟੋਨ-ਅਮੀਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੁਆਰਾ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਫੜ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ13।ਸਿਵਲ ਇੰਜਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿੱਚ ਵੀ ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਗੈਰ-ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਟੈਸਟਿੰਗ ਇਮਾਰਤਾਂ, ਸੁਰੰਗਾਂ ਅਤੇ ਪੁਲਾਂ ਵਿੱਚ ਲੁਕੀਆਂ ਹੋਈਆਂ ਖਾਮੀਆਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸਾਧਨ ਹੈ।ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਬੀਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਸਰਗਰਮੀ ਨਾਲ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਇਤਿਹਾਸਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪਰਮਾਣੂ ਅਪ੍ਰਸਾਰ 'ਤੇ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਸਹਿਮਤੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਖੋਜ ਦੇ ਉਦੇਸ਼ਾਂ ਲਈ ਛੋਟੇ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰਨਾ ਔਖਾ ਹੁੰਦਾ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਫੁਕੁਸ਼ੀਮਾ ਹਾਦਸੇ ਨੇ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰ ਬਣਾਉਣ ਨੂੰ ਲਗਭਗ ਸਮਾਜਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਵੀਕਾਰਯੋਗ ਬਣਾ ਦਿੱਤਾ ਹੈ।ਇਸ ਰੁਝਾਨ ਦੇ ਸਬੰਧ ਵਿੱਚ, ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ 'ਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤਾਂ ਦੀ ਮੰਗ ਵਧ ਰਹੀ ਹੈ2।ਪਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਲਪ ਵਜੋਂ, ਕਈ ਵੱਡੇ ਐਕਸਲੇਟਰ-ਸਪਲਿਟਿੰਗ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਸੰਚਾਲਨ 14,15 ਵਿੱਚ ਹਨ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਬੀਮ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਵਧੇਰੇ ਕੁਸ਼ਲ ਵਰਤੋਂ ਲਈ, ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ 'ਤੇ ਸੰਖੇਪ ਸਰੋਤਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, 16 ਜੋ ਉਦਯੋਗਿਕ ਅਤੇ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਖੋਜ ਸੰਸਥਾਵਾਂ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਐਕਸਲੇਟਰ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤਾਂ ਨੇ ਪਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰ 14 ਦੇ ਬਦਲ ਵਜੋਂ ਸੇਵਾ ਕਰਨ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਨਵੀਆਂ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਅਤੇ ਕਾਰਜ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਹਨ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਲਿਨਕ-ਸੰਚਾਲਿਤ ਜਨਰੇਟਰ ਡਰਾਈਵ ਬੀਮ ਵਿੱਚ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਕੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੀ ਇੱਕ ਧਾਰਾ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇੱਕ ਵਾਰ ਨਿਕਲਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਔਖਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬੈਕਗ੍ਰਾਊਂਡ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਰੌਲੇ ਕਾਰਨ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਮਾਪਾਂ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਇੱਕ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਪਲਸਡ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਤੋਂ ਬਚਦੇ ਹਨ।ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਐਕਸਲੇਟਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਕਈ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਦੁਨੀਆ ਭਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ17,18,19।ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ 7Li(p, n)7Be ਅਤੇ 9Be(p, n)9B ਅਕਸਰ ਪ੍ਰੋਟੋਨ-ਚਾਲਿਤ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਜਨਰੇਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਐਂਡੋਥਰਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਹਨ20।ਵਾਧੂ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਅਤੇ ਰੇਡੀਓਐਕਟਿਵ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਚੁਣੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਮੁੱਲ ਤੋਂ ਥੋੜ੍ਹਾ ਉੱਪਰ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਟੀਚੇ ਦੇ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦਾ ਪੁੰਜ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਵੱਡਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਾਰੀਆਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਖਿੰਡ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਇੱਕ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਨਿਕਾਸ ਦੇ ਇੰਨੇ ਨੇੜੇ ਅਧਿਐਨ ਦੀ ਵਸਤੂ ਤੱਕ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲ ਆਵਾਜਾਈ ਨੂੰ ਰੋਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਵਸਤੂ ਦੇ ਟਿਕਾਣੇ 'ਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੀ ਲੋੜੀਂਦੀ ਖੁਰਾਕ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਦੋਵਾਂ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੀਆਂ ਵੱਡੀਆਂ ਖੁਰਾਕਾਂ ਵੱਡੇ ਕੋਣਾਂ ਰਾਹੀਂ ਫੈਲਣਗੀਆਂ, ਐਂਡੋਥਰਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।ਇੱਕ ਆਮ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਸੰਖੇਪ ਪ੍ਰੋਟੋਨ-ਅਧਾਰਤ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਜਨਰੇਟਰ ਵਿੱਚ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਸ਼ੀਲਡਿੰਗ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡਾ ਹਿੱਸਾ ਹੈ।ਡ੍ਰਾਈਵਿੰਗ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਕਸਲੇਟਰ ਸਹੂਲਤ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਵਾਧੂ ਵਾਧੇ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ 'ਤੇ ਰਵਾਇਤੀ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤਾਂ ਦੀਆਂ ਆਮ ਕਮੀਆਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਉਲਟ-ਕਾਇਨੇਮੈਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਯੋਜਨਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ21।ਇਸ ਸਕੀਮ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਭਾਰੀ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਬੀਮ ਦੀ ਬਜਾਏ ਇੱਕ ਗਾਈਡ ਬੀਮ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ-ਅਮੀਰ ਸਮੱਗਰੀ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਾਰਬਨ ਪਲਾਸਟਿਕ, ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡਜ਼, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ, ਜਾਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।ਵਿਕਲਪਾਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਆਇਨ-ਸੰਚਾਲਿਤ ਬੀਮ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਇੱਕ ਜ਼ਹਿਰੀਲਾ ਪਦਾਰਥ ਹੈ ਜਿਸ ਨੂੰ ਸੰਭਾਲਣ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਦੇਖਭਾਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ ਬੀਮ ਉਲਟ-ਕਾਇਨੇਮੈਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸਕੀਮਾਂ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਢੁਕਵਾਂ ਹੈ।ਕਿਉਂਕਿ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਪਰਮਾਣੂ ਟਕਰਾਅ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦਾ ਕੇਂਦਰ ਲਗਾਤਾਰ ਅੱਗੇ ਵਧ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਵੀ ਅੱਗੇ ਨਿਕਲ ਰਹੇ ਹਨ।ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਅਣਚਾਹੇ ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕੋਣ ਵਾਲੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਨਿਕਾਸ22 ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਹੱਦ ਤੱਕ ਖਤਮ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਇੰਜਣ ਦੇ ਆਮ ਕੇਸ ਅਤੇ ਉਲਟ ਕਿਨੇਮੈਟਿਕਸ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ।
ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਲੀਥੀਅਮ ਬੀਮ ਲਈ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਉਤਪਾਦਨ ਕੋਣਾਂ ਦਾ ਉਦਾਹਰਨ (Adobe Illustrator CS5, 15.1.0, https://www.adobe.com/products/illustrator.html ਨਾਲ ਖਿੱਚਿਆ ਗਿਆ)।(a) ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਨਿਊਟ੍ਰਾਨ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਬਾਹਰ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਚਲਦੇ ਹੋਏ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਲਿਥੀਅਮ ਟੀਚੇ ਦੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਭਾਰੀ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨੂੰ ਮਾਰਦੇ ਹਨ।(b) ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਡਰਾਈਵਰ ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ-ਅਮੀਰ ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਬੰਬਾਰੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਪੁੰਜ ਕੇਂਦਰ ਦੀ ਉੱਚ ਵੇਗ ਦੇ ਕਾਰਨ ਅੱਗੇ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਤੰਗ ਕੋਨ ਵਿੱਚ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਚਾਰਜ ਵਾਲੇ ਭਾਰੀ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਲੋੜੀਂਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਿਰਫ ਕੁਝ ਉਲਟ ਕਿਨੇਮੈਟਿਕ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਜਨਰੇਟਰ ਮੌਜੂਦ ਹਨ।ਇਹ ਸਾਰੇ ਪੌਦੇ ਟੈਂਡੇਮ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਨੈਗੇਟਿਵ ਸਪਟਰ ਆਇਨ ਸਰੋਤਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਬੀਮ ਪ੍ਰਵੇਗ 26 ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਆਇਨ ਸਰੋਤਾਂ ਦੀਆਂ ਹੋਰ ਕਿਸਮਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਉਪਲਬਧ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਕਰੰਟ 100 µA ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹੈ।ਇਹ Li3+27 ਦੇ 1 mA ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਰ ਇਸ ਆਇਨ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਦੀ ਇਸ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਪੁਸ਼ਟੀ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਤੀਬਰਤਾ ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ, ਲਿਥੀਅਮ ਬੀਮ ਐਕਸਲੇਟਰ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਬੀਮ ਐਕਸੀਲੇਟਰਾਂ ਨਾਲ ਮੁਕਾਬਲਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਪੀਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਕਰੰਟ 10 mA28 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ।
ਇੱਕ ਲੀਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਇੱਕ ਵਿਹਾਰਕ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਜਨਰੇਟਰ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਲਈ, ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਆਇਨਾਂ ਤੋਂ ਰਹਿਤ ਉੱਚ-ਤੀਬਰਤਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਹੈ।ਆਇਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਬਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਅਤੇ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਚਾਰਜ ਪੱਧਰ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਧੇਰੇ ਕੁਸ਼ਲ ਪ੍ਰਵੇਗ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਲੀ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਡਰਾਈਵਰਾਂ ਨੂੰ 10 mA ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਿੱਚ Li3+ ਪੀਕ ਕਰੰਟ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਕੰਮ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ 35 mA ਤੱਕ ਪੀਕ ਕਰੰਟ ਦੇ ਨਾਲ Li3+ ਬੀਮ ਦੇ ਪ੍ਰਵੇਗ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਜੋ ਕਿ ਐਡਵਾਂਸਡ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਹੈ।ਅਸਲ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਲੇਜ਼ਰ ਐਬਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਇੱਕ ਡਾਇਰੈਕਟ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਸਕੀਮ (DPIS) ਅਸਲ ਵਿੱਚ C6+ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਇੱਕ ਕਸਟਮ-ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤਾ ਰੇਡੀਓ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕਵਾਡਰੂਪੋਲ ਲਿਨਕ (RFQ ਲਿਨਕ) ਇੱਕ ਚਾਰ-ਰੋਡ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਅਸੀਂ ਤਸਦੀਕ ਕੀਤਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਵੇਗ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਬੀਮ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੀ ਬੀਮ ਊਰਜਾ ਹੈ।ਇੱਕ ਵਾਰ ਜਦੋਂ Li3+ ਬੀਮ ਨੂੰ ਰੇਡੀਓ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ (RF) ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਫੜ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬਾਅਦ ਵਾਲੇ ਲਿਨਕ (ਐਕਸਲੇਟਰ) ਸੈਕਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਟੀਚੇ ਤੋਂ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਉੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਆਇਨਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਵੇਗ ਇੱਕ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਥਾਪਿਤ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ।ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲ ਕੰਪੈਕਟ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਜਨਰੇਟਰ ਨੂੰ ਸਾਕਾਰ ਕਰਨ ਦਾ ਬਾਕੀ ਕੰਮ ਹੈ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਟ੍ਰਿਪਡ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਸੰਖਿਆ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵਿੱਚ RF ਚੱਕਰ ਨਾਲ ਸਮਕਾਲੀ ਆਇਨ ਦਾਲਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਕਲੱਸਟਰ ਬਣਤਰ ਬਣਾਉਣਾ।ਇਸ ਟੀਚੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦਾ ਵਰਣਨ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਤਿੰਨ ਉਪ ਭਾਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ: (1) ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਤੋਂ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਰਹਿਤ ਪੀੜ੍ਹੀ, (2) ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਆਰਐਫਕਿਊ ਲਿਨਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਬੀਮ ਪ੍ਰਵੇਗ, ਅਤੇ (3) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦਾ ਪ੍ਰਵੇਗ। ਇਸਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਬੀਮ ਦਾ.ਬਰੂਖਵੇਨ ਨੈਸ਼ਨਲ ਲੈਬਾਰਟਰੀ (BNL) ਵਿਖੇ, ਅਸੀਂ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਬਣਾਇਆ ਹੈ।
ਲਿਥੀਅਮ ਬੀਮ ਦੇ ਤੇਜ਼ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਦੀ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ (ਇੰਕਸਕੇਪ, 1.0.2, https://inkscape.org/ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ)।ਸੱਜੇ ਤੋਂ ਖੱਬੇ, ਲੇਜ਼ਰ-ਟਾਰਗੇਟ ਇੰਟਰਐਕਸ਼ਨ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਲੇਜ਼ਰ-ਐਬਲੇਟਿਵ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ RFQ ਲਿਨਕ ਨੂੰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ 'ਤੇ, ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਡ੍ਰੀਫਟ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਐਕਸਟਰੈਕਸ਼ਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ RFQ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਿਚਕਾਰ 52 kV ਵੋਲਟੇਜ ਫਰਕ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਅਚਾਨਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵਿੱਚ ਟੀਕਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਐਕਸਟਰੈਕਟ ਕੀਤੇ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ 2 ਮੀਟਰ ਲੰਬੇ RFQ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ 22 keV/n ਤੋਂ 204 keV/n ਤੱਕ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਦੇ ਆਉਟਪੁੱਟ 'ਤੇ ਸਥਾਪਿਤ ਇੱਕ ਮੌਜੂਦਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (CT) ਆਇਨ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਦਾ ਗੈਰ-ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਮਾਪ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਬੀਮ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਕਵਾਡ੍ਰਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਦੁਆਰਾ ਫੋਕਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਡਿਟੈਕਟਰ ਵਿੱਚ Li3+ ਬੀਮ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਿਰਦੇਸ਼ਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਸਲਿਟ ਦੇ ਪਿੱਛੇ, ਇੱਕ ਰੀਟਰੈਕਟੇਬਲ ਪਲਾਸਟਿਕ ਸਿੰਟੀਲੇਟਰ ਅਤੇ -400 V ਤੱਕ ਦੇ ਪੱਖਪਾਤ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਫੈਰਾਡੇ ਕੱਪ (FC) ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਬੀਮ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ionized ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ (Li3+) ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਇਸਦੀ ਤੀਜੀ ਆਇਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ (122.4 eV) ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲਾ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਬਣਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।ਅਸੀਂ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਲੇਜ਼ਰ ਐਬਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੀ।ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਲੇਜ਼ਰ ਆਇਨ ਸਰੋਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ ਬੀਮ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਕਿਉਂਕਿ ਲਿਥੀਅਮ ਧਾਤ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਅਸੀਂ ਵੈਕਿਊਮ ਲੇਜ਼ਰ ਇੰਟਰਐਕਸ਼ਨ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਨੂੰ ਸਥਾਪਿਤ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਨਮੀ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਗੰਦਗੀ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਟਾਰਗੇਟ ਲੋਡਿੰਗ ਸਿਸਟਮ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ।ਸਮੱਗਰੀ ਦੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਤਿਆਰੀਆਂ ਖੁਸ਼ਕ ਆਰਗਨ ਦੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਸਨ।ਲੇਜ਼ਰ ਟਾਰਗੇਟ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਸਥਾਪਤ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਫੋਇਲ ਨੂੰ 800 mJ ਪ੍ਰਤੀ ਪਲਸ ਦੀ ਊਰਜਾ 'ਤੇ ਪਲਸਡ Nd:YAG ਲੇਜ਼ਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨਾਲ ਕਿਰਨਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਫੋਕਸ ਕਰਨ 'ਤੇ, ਲੇਜ਼ਰ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਲਗਭਗ 1012 W/cm2 ਹੋਣ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਹੈ।ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਉਦੋਂ ਬਣਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਪਲਸਡ ਲੇਜ਼ਰ ਵੈਕਿਊਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਟੀਚੇ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਪੂਰੇ 6 ns ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਸ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਗਰਮ ਹੁੰਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਲਟਾ ਬ੍ਰੇਮਸਸਟ੍ਰਾਲੁੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਕਾਰਨ।ਕਿਉਂਕਿ ਹੀਟਿੰਗ ਪੜਾਅ ਦੌਰਾਨ ਕੋਈ ਸੀਮਤ ਬਾਹਰੀ ਖੇਤਰ ਲਾਗੂ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤਿੰਨ ਅਯਾਮਾਂ ਵਿੱਚ ਫੈਲਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਜਦੋਂ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਟੀਚੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਫੈਲਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦਾ ਕੇਂਦਰ 600 eV/n ਦੀ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਟੀਚੇ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਲੰਬਵਤ ਇੱਕ ਵੇਗ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਗਰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਟੀਚੇ ਤੋਂ ਧੁਰੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਅੱਗੇ ਵਧਣਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ, ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਫੈਲਦਾ ਹੈ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਐਬਲੇਸ਼ਨ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਇੱਕ ਵੈਕਿਊਮ ਵਾਲੀਅਮ ਵਿੱਚ ਫੈਲਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਇੱਕ ਧਾਤ ਦੇ ਕੰਟੇਨਰ ਨਾਲ ਘਿਰਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਟੀਚੇ ਦੇ ਸਮਾਨ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਫੀਲਡ-ਫ੍ਰੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚੋਂ RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵੱਲ ਵਧਦਾ ਹੈ।ਵੈਕਿਊਮ ਚੈਂਬਰ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਸੋਲਨੋਇਡ ਕੋਇਲ ਜ਼ਖ਼ਮ ਦੇ ਜ਼ਰੀਏ ਲੇਜ਼ਰ ਇਰਡੀਏਸ਼ਨ ਚੈਂਬਰ ਅਤੇ RFQ ਲਿਨਕ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਧੁਰੀ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਸੋਲਨੋਇਡ ਦਾ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ RFQ ਅਪਰਚਰ ਨੂੰ ਡਿਲੀਵਰੀ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਉੱਚ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਘਣਤਾ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਵਹਿਣ ਵਾਲੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦੇ ਰੇਡੀਅਲ ਵਿਸਥਾਰ ਨੂੰ ਦਬਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਹਿਣ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਧੁਰੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਫੈਲਣਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਲੰਬਾ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।RFQ ਇਨਲੇਟ 'ਤੇ ਐਗਜ਼ਿਟ ਪੋਰਟ ਦੇ ਸਾਹਮਣੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਾਲੇ ਧਾਤ ਦੇ ਭਾਂਡੇ 'ਤੇ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਪੱਖਪਾਤ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਪੱਖਪਾਤ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ RFQ ਲਿਨਕ ਦੁਆਰਾ ਸਹੀ ਪ੍ਰਵੇਗ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ 7Li3+ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਦਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਐਬਲੇਸ਼ਨ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ 7Li3+ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਹੋਰ ਚਾਰਜ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕ ਤੱਤ ਵੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ RFQ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵਿੱਚ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਤੇਜ਼ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਰਚਨਾ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਵੰਡ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਔਫਲਾਈਨ ਟਾਈਮ-ਆਫ-ਫਲਾਈਟ (TOF) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਸੈਟਅਪ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ ਸਟੇਟ-ਆਫ-ਚਾਰਜ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਨੂੰ ਢੰਗ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਸਮਝਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ 7Li3+ ਆਇਨ ਮੁੱਖ ਕਣ ਸਨ, ਜੋ ਕਿ ਸਾਰੇ ਕਣਾਂ ਦਾ ਲਗਭਗ 54% ਬਣਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਆਇਨ ਬੀਮ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪੁਆਇੰਟ 'ਤੇ 7Li3+ ਆਇਨ ਕਰੰਟ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ 1.87 mA ਹੈ।ਐਕਸਲਰੇਟਿਡ ਟੈਸਟਾਂ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਇੱਕ 79 mT ਸੋਲਨੋਇਡ ਫੀਲਡ ਫੈਲਣ ਵਾਲੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤੋਂ ਕੱਢਿਆ ਗਿਆ ਅਤੇ ਡਿਟੈਕਟਰ 'ਤੇ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ 7Li3+ ਕਰੰਟ 30 ਦੇ ਫੈਕਟਰ ਦੁਆਰਾ ਵਧਿਆ ਹੈ।
ਲੇਜ਼ਰ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਅੰਸ਼ ਫਲਾਈਟ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।7Li1+ ਅਤੇ 7Li2+ ਆਇਨ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਆਇਨ ਬੀਮ ਦਾ 5% ਅਤੇ 25% ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।6Li ਕਣਾਂ ਦਾ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਅੰਸ਼ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਗਲਤੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਲਿਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਟੀਚੇ ਵਿੱਚ 6Li (7.6%) ਦੀ ਕੁਦਰਤੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਸਹਿਮਤ ਹੈ।ਇੱਕ ਮਾਮੂਲੀ ਆਕਸੀਜਨ ਗੰਦਗੀ (6.2%) ਦੇਖੀ ਗਈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ O1+ (2.1%) ਅਤੇ O2+ (1.5%), ਜੋ ਕਿ ਲਿਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਟੀਚੇ ਦੀ ਸਤਹ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕਾਰਨ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਲੀਥੀਅਮ ਪਲਾਜ਼ਮਾ RFQ ਲਿਨਕ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਇੱਕ ਖੇਤਰਹੀਣ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵਹਿ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਦੇ ਇੰਪੁੱਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਧਾਤ ਦੇ ਕੰਟੇਨਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ 6 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲਾ ਮੋਰੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ 52 kV ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ RFQ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵੋਲਟੇਜ 100 MHz 'ਤੇ ±29 kV ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਵੋਲਟੇਜ ਧੁਰੀ ਪ੍ਰਵੇਗ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਵਿੱਚ ਜ਼ੀਰੋ ਦੀ ਔਸਤ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਅਪਰਚਰ ਅਤੇ RFQ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਕਿਨਾਰੇ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ 10 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਪਾੜੇ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਅਪਰਚਰ 'ਤੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤੋਂ ਸਿਰਫ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਆਇਨ ਕੱਢੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਰਵਾਇਤੀ ਆਇਨ ਡਿਲੀਵਰੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤੋਂ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੇ ਸਾਹਮਣੇ ਕਾਫ਼ੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਬੀਮ ਫੋਕਸ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਤੱਤ ਦੁਆਰਾ RFQ ਅਪਰਚਰ ਵਿੱਚ ਫੋਕਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਤੀਬਰ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਤੀਬਰ ਭਾਰੀ ਆਇਨ ਬੀਮ ਲਈ, ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਗੈਰ-ਲੀਨੀਅਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲ ਬਲ ਆਇਨ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬੀਮ ਮੌਜੂਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਤੇਜ਼ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਸੀਮਿਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਸਾਡੇ DPIS ਵਿੱਚ, ਉੱਚ-ਤੀਬਰਤਾ ਵਾਲੇ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਹਿਣ ਵਾਲੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਜੋਂ ਸਿੱਧੇ RFQ ਅਪਰਚਰ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਆਇਨ ਬੀਮ ਦਾ ਕੋਈ ਨੁਕਸਾਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ, ਡੀਪੀਆਈਐਸ ਨੂੰ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
RFQ ਢਾਂਚਾ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਉੱਚ ਕਰੰਟ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਫੋਕਸ ਕਰਨ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਇਹ ਪਹਿਲੇ ਆਰਡਰ ਪ੍ਰਵੇਗ ਲਈ ਮਿਆਰ ਬਣ ਗਿਆ ਹੈ।ਅਸੀਂ 22 keV/n ਦੀ ਇਮਪਲਾਂਟ ਊਰਜਾ ਤੋਂ 204 keV/n ਤੱਕ 7Li3+ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ RFQ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ।ਹਾਲਾਂਕਿ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਚਾਰਜ ਵਾਲੇ ਲਿਥੀਅਮ ਅਤੇ ਹੋਰ ਕਣ ਵੀ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚੋਂ ਕੱਢੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ RFQ ਅਪਰਚਰ ਵਿੱਚ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, RFQ ਲਿਨਕ ਸਿਰਫ 7Li3+ ਦੇ ਨੇੜੇ ਚਾਰਜ-ਟੂ-ਮਾਸ ਅਨੁਪਾਤ (Q/A) ਨਾਲ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਅੰਜੀਰ 'ਤੇ.ਚਿੱਤਰ 4 ਚੁੰਬਕ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ RFQ ਲਿਨਕ ਅਤੇ ਫੈਰਾਡੇ ਕੱਪ (FC) ਦੇ ਆਉਟਪੁੱਟ 'ਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (CT) ਦੁਆਰਾ ਖੋਜੇ ਗਏ ਵੇਵਫਾਰਮਾਂ ਨੂੰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।2. ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਮੇਂ ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਡਿਟੈਕਟਰ ਦੇ ਸਥਾਨ 'ਤੇ ਉਡਾਣ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰ ਵਜੋਂ ਸਮਝਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।CT 'ਤੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਪੀਕ ਆਇਨ ਮੌਜੂਦਾ 43 mA ਸੀ।RT ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਰਜਿਸਟਰਡ ਬੀਮ ਵਿੱਚ ਨਾ ਸਿਰਫ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਲਈ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਆਇਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਸਗੋਂ 7Li3+ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਹੋਰ ਆਇਨ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਕਾਫ਼ੀ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਨਹੀਂ ਹਨ।ਹਾਲਾਂਕਿ, QD ਅਤੇ PC ਦੇ ਮਾਧਿਅਮ ਦੁਆਰਾ ਪਾਏ ਗਏ ਆਇਨ ਕਰੰਟ ਫਾਰਮਾਂ ਦੀ ਸਮਾਨਤਾ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਆਇਨ ਕਰੰਟ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਕਸਲਰੇਟਿਡ 7Li3+ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪੀਸੀ 'ਤੇ ਕਰੰਟ ਦੇ ਸਿਖਰ ਮੁੱਲ ਵਿੱਚ ਕਮੀ QD ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਇਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੌਰਾਨ ਬੀਮ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪੀ.ਸੀ.ਨੁਕਸਾਨ ਇਸਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਲਿਫਾਫੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।7Li3+ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਮਾਪਣ ਲਈ, ਬੀਮ ਦਾ ਅਗਲੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਵਰਣਨ ਕੀਤੇ ਅਨੁਸਾਰ ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਚੁੰਬਕ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਡੀਟੈਕਟਰ ਪੋਜੀਸ਼ਨਾਂ CT (ਕਾਲਾ ਕਰਵ) ਅਤੇ FC (ਲਾਲ ਕਰਵ) ਵਿੱਚ ਰਿਕਾਰਡ ਕੀਤੇ ਐਕਸਲਰੇਟਿਡ ਬੀਮ ਦੇ ਔਸਿਲੋਗ੍ਰਾਮ।ਇਹ ਮਾਪ ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਇੱਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੁਆਰਾ ਲੇਜ਼ਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀ ਖੋਜ ਦੁਆਰਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਕਾਲਾ ਕਰਵ RFQ ਲਿਨਕ ਆਉਟਪੁੱਟ ਨਾਲ ਜੁੜੇ CT 'ਤੇ ਮਾਪਿਆ ਵੇਵਫਾਰਮ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਨਾਲ ਇਸਦੀ ਨੇੜਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਡਿਟੈਕਟਰ 100 MHz RF ਸ਼ੋਰ ਚੁੱਕਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਇੱਕ 98 MHz ਘੱਟ ਪਾਸ FFT ਫਿਲਟਰ ਖੋਜ ਸਿਗਨਲ 'ਤੇ 100 MHz ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ RF ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।7Li3+ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਕ ਚੁੰਬਕ ਨਿਰਦੇਸ਼ਤ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਲਾਲ ਕਰਵ FC 'ਤੇ ਵੇਵਫਾਰਮ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ, 7Li3+ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, N6+ ਅਤੇ O7+ ਨੂੰ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
RFQ ਲਿਨਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਕੁਆਡ੍ਰਪੋਲ ਫੋਕਸਿੰਗ ਮੈਗਨੇਟ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਦੁਆਰਾ ਫੋਕਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਆਇਨ ਬੀਮ ਵਿੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਅਲੱਗ ਕਰਨ ਲਈ ਡੋਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਦੁਆਰਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।0.268 T ਦਾ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ 7Li3+ ਬੀਮ ਨੂੰ FC ਵਿੱਚ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਖੋਜ ਵੇਵਫਾਰਮ ਨੂੰ ਚਿੱਤਰ 4 ਵਿੱਚ ਲਾਲ ਕਰਵ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪੀਕ ਬੀਮ ਕਰੰਟ 35 mA ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਮੌਜੂਦਾ ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਇੱਕ ਆਮ Li3+ ਬੀਮ ਤੋਂ 100 ਗੁਣਾ ਵੱਧ ਹੈ।ਬੀਮ ਪਲਸ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਅੱਧੀ ਅਧਿਕਤਮ ਤੇ ਪੂਰੀ ਚੌੜਾਈ 'ਤੇ 2.0 µs ਹੈ।ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ 7Li3+ ਬੀਮ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣਾ ਸਫਲ ਬੰਚਿੰਗ ਅਤੇ ਬੀਮ ਪ੍ਰਵੇਗ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਡਾਇਪੋਲ ਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਸਕੈਨ ਕਰਨ ਵੇਲੇ FC ਦੁਆਰਾ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਆਇਨ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਾਫ਼ ਸਿੰਗਲ ਪੀਕ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਹੋਰ ਚੋਟੀਆਂ ਤੋਂ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਕਿਉਂਕਿ RFQ ਲਿਨਕ ਦੁਆਰਾ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਊਰਜਾ ਲਈ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਸਾਰੇ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕੋ ਗਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਉਸੇ Q/A ਵਾਲੇ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਡੋਪੋਲ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ 7Li3+ ਨੂੰ N6+ ਜਾਂ O7+ ਤੋਂ ਵੱਖ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੇ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗੁਆਂਢੀ ਚਾਰਜ ਰਾਜਾਂ ਤੋਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, N7+ ਅਤੇ N5+ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ N6+ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ N7+ ਅਤੇ N5+ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਣ ਪੱਧਰ ਲਗਭਗ 2% ਹੈ।
ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਸਕੈਨ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਬੀਮ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਸਪੈਕਟਰਾ।0.268 T 'ਤੇ ਸਿਖਰ 7Li3+ ਅਤੇ N6+ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ।ਸਿਖਰ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਕੱਟੇ 'ਤੇ ਬੀਮ ਦੇ ਆਕਾਰ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਵਿਆਪਕ ਸਿਖਰਾਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, 7Li3+ 6Li3+, O6+, ਅਤੇ N5+ ਤੋਂ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵੱਖ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਰ O7+ ਅਤੇ N6+ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਮਾੜਾ ਵੱਖ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
FC ਦੀ ਸਥਿਤੀ 'ਤੇ, ਬੀਮ ਪ੍ਰੋਫਾਈਲ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਇੱਕ ਪਲੱਗ-ਇਨ ਸਿੰਟੀਲੇਟਰ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤੇਜ਼ ਡਿਜ਼ੀਟਲ ਕੈਮਰੇ ਨਾਲ ਰਿਕਾਰਡ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। 7Li3+ ਪਲਸਡ ਬੀਮ 35 mA ਦੇ ਕਰੰਟ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਗਣਨਾ ਕੀਤੇ RFQ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਹੁੰਦਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। 204 keV/n ਦੀ ਊਰਜਾ, ਜੋ ਕਿ 1.4 MeV ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ FC ਡਿਟੈਕਟਰ ਵਿੱਚ ਸੰਚਾਰਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਬੀਮ ਪ੍ਰੋਫਾਈਲ ਪ੍ਰੀ-ਐਫਸੀ ਸਕਿੰਟੀਲੇਟਰ ਸਕ੍ਰੀਨ 'ਤੇ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ (ਫਿਜੀ ਦੁਆਰਾ ਰੰਗੀਨ, 2.3.0, https://imagej.net/software/fiji/)।ਐਨਾਲਿਟਿਕਲ ਡਾਈਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਊਰਜਾ RFQ ਵੱਲ Li3+ ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੇ ਪ੍ਰਵੇਗ ਨੂੰ ਨਿਰਦੇਸ਼ਤ ਕਰਨ ਲਈ ਟਿਊਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਹਰੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਨੀਲੇ ਬਿੰਦੀਆਂ ਨੁਕਸਦਾਰ ਸਿੰਟੀਲੇਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਠੋਸ ਲਿਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਦੀ ਸਤਹ ਦੇ ਲੇਜ਼ਰ ਐਬਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ 7Li3+ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ DPIS ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਗਏ RFQ ਲਿਨਕ ਨਾਲ ਕੈਪਚਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।1.4 MeV ਦੀ ਬੀਮ ਊਰਜਾ 'ਤੇ, ਚੁੰਬਕ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 7Li3+ ਦਾ ਸਿਖਰ ਕਰੰਟ 35 mA ਸੀ।ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਲਟ ਕਿਨੇਮੈਟਿਕਸ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਿੱਸਾ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਪੇਪਰ ਦੇ ਇਸ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਦੇ ਪੂਰੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਐਕਸਲੇਟਰ ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਟਾਰਗੇਟ ਸਟੇਸ਼ਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਾਡੀ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜਿਆਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ।ਇਹ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਲੀਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਅਤੇ RFQ ਲਿਨਕ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਨੂੰ ਛੋਟਾ ਕਰਕੇ ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੇ ਸਿਖਰ ਦੇ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਹੋਰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਚੌਲ.7 ਐਕਸਲੇਟਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਦੀ ਪੂਰੀ ਧਾਰਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਐਕਸਲੇਟਰ (Freecad, 0.19, https://www.freecadweb.org/ ਦੁਆਰਾ ਖਿੱਚਿਆ ਗਿਆ) 'ਤੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਦਾ ਸੰਕਲਪਿਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ।ਸੱਜੇ ਤੋਂ ਖੱਬੇ: ਲੇਜ਼ਰ ਆਇਨ ਸੋਰਸ, ਸੋਲਨੋਇਡ ਮੈਗਨੇਟ, ਆਰਐਫਕਿਊ ਲਿਨਕ, ਮੀਡੀਅਮ ਐਨਰਜੀ ਬੀਮ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ (MEBT), IH ਲਿਨਕ, ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਜਨਰੇਸ਼ਨ ਲਈ ਇੰਟਰਐਕਸ਼ਨ ਚੈਂਬਰ।ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਸੁਰੱਖਿਆ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਤਪੰਨ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਬੀਮ ਦੇ ਤੰਗ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਸੁਭਾਅ ਦੇ ਕਾਰਨ ਅੱਗੇ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
RFQ ਲਿਨਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇੰਟਰ-ਡਿਜੀਟਲ ਐਚ-ਸਟ੍ਰਕਚਰ (IH linac)30 ਲਿਨਕ ਦੇ ਹੋਰ ਪ੍ਰਵੇਗ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾਈ ਗਈ ਹੈ।IH ਲਿਨੈਕਸ ਸਪੀਡ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ π-ਮੋਡ ਡ੍ਰੀਫਟ ਟਿਊਬ ਬਣਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਸੰਕਲਪਿਕ ਅਧਿਐਨ 1D ਲੰਮੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ 3D ਸ਼ੈੱਲ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਗਣਨਾਵਾਂ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਇੱਕ 100 MHz IH ਲਿਨਕ ਇੱਕ ਵਾਜਬ ਡ੍ਰਾਈਫਟ ਟਿਊਬ ਵੋਲਟੇਜ (450 kV ਤੋਂ ਘੱਟ) ਅਤੇ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਫੋਕਸਿੰਗ ਚੁੰਬਕ 1.8 ਮੀਟਰ ਦੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ 1.4 ਤੋਂ 14 MeV ਤੱਕ ਇੱਕ 40 mA ਬੀਮ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਐਕਸਲੇਟਰ ਚੇਨ ਦੇ ਅੰਤ 'ਤੇ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵੰਡ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ± 0.4 MeV ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਟੀਚੇ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੇ ਊਰਜਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਬੀਮ ਦੀ ਐਮਿਸੀਵਿਟੀ ਇੰਨੀ ਘੱਟ ਹੈ ਕਿ ਬੀਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਬੀਮ ਵਾਲੀ ਥਾਂ 'ਤੇ ਫੋਕਸ ਕਰਨ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੱਧਮ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਚੌਗੜੇ ਚੁੰਬਕ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਅਤੇ IH ਲਿਨਕ ਵਿਚਕਾਰ ਮੱਧਮ ਊਰਜਾ ਬੀਮ (MEBT) ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਵਿੱਚ, ਬੀਮਫਾਰਮਿੰਗ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਬੀਮਫਾਰਮਿੰਗ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।ਸਾਈਡ ਬੀਮ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿੰਨ ਕਵਾਡ੍ਰਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਰਣਨੀਤੀ ਨੂੰ ਕਈ ਐਕਸੀਲੇਟਰ 31,32,33 ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਆਇਨ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਟਾਰਗੇਟ ਚੈਂਬਰ ਤੱਕ ਪੂਰੇ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਕੁੱਲ ਲੰਬਾਈ 8 ਮੀਟਰ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੋਣ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਮਿਆਰੀ ਅਰਧ-ਟ੍ਰੇਲਰ ਟਰੱਕ ਵਿੱਚ ਫਿੱਟ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਟੀਚਾ ਰੇਖਿਕ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੇ ਬਾਅਦ ਸਿੱਧਾ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ.ਅਸੀਂ ਉਲਟ ਕਿਨੇਮੈਟਿਕ ਦ੍ਰਿਸ਼ 23 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਟਾਰਗੇਟ ਸਟੇਸ਼ਨ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਚਰਚਾ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਟੀਚਿਆਂ ਵਿੱਚ ਠੋਸ ਸਮੱਗਰੀ (ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ (C3H6) ਅਤੇ ਟਾਈਟੇਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ (TiH2)) ਅਤੇ ਗੈਸੀ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।ਹਰੇਕ ਟੀਚੇ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਅਤੇ ਨੁਕਸਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਠੋਸ ਟੀਚੇ ਸਟੀਕ ਮੋਟਾਈ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।ਟੀਚਾ ਜਿੰਨਾ ਪਤਲਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਉਤਪਾਦਨ ਦਾ ਸਥਾਨਿਕ ਪ੍ਰਬੰਧ ਓਨਾ ਹੀ ਸਹੀ ਹੋਵੇਗਾ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਜਿਹੇ ਟੀਚਿਆਂ ਵਿੱਚ ਅਜੇ ਵੀ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਅਣਚਾਹੇ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਟੀਚਾ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਮੁੱਖ ਉਤਪਾਦ 7Be ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਸਾਫ਼ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕਮਜ਼ੋਰ ਰੁਕਾਵਟ ਸਮਰੱਥਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਲੋੜੀਂਦੀ ਊਰਜਾ ਛੱਡਣ ਲਈ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਸਰੀਰਕ ਦੂਰੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਇਹ TOF ਮਾਪਾਂ ਲਈ ਥੋੜ੍ਹਾ ਨੁਕਸਾਨਦਾਇਕ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜੇ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਟੀਚੇ ਨੂੰ ਸੀਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਅਤੇ ਘਟਨਾ ਵਾਲੀ ਲਿਥੀਅਮ ਬੀਮ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਦੇ ਊਰਜਾ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।
LICORNE ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਟੀਚਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਟਾਰਗੇਟ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਟੈਂਟਲਮ ਫੋਇਲ ਨਾਲ ਸੀਲ ਕੀਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਅਪਗ੍ਰੇਡ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।7Li34 ਲਈ 100 nA ਦਾ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਮੰਨ ਕੇ, ਦੋਵੇਂ ਟਾਰਗੇਟ ਸਿਸਟਮ 107 n/s/sr ਤੱਕ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਇਸ ਦਾਅਵਾ ਕੀਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਉਪਜ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਸਾਡੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਹਰੇਕ ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਸ ਲਈ 7 × 10–8 C ਦਾ ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ-ਚਾਲਿਤ ਬੀਮ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਲੇਜ਼ਰ ਨੂੰ ਸਿਰਫ ਦੋ ਵਾਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਫਾਇਰ ਕਰਨ ਨਾਲ 40% ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿੰਨਾ LICORNE ਲਗਾਤਾਰ ਬੀਮ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਕਿੰਟ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਉਤੇਜਨਾ ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ ਕੁੱਲ ਵਹਾਅ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਇਹ ਮੰਨ ਲਈਏ ਕਿ ਮਾਰਕੀਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ 1 kHz ਲੇਜ਼ਰ ਸਿਸਟਮ ਹੈ, ਔਸਤ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਲਗਭਗ 7 × 109 n/s/sr ਤੱਕ ਸਕੇਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਪਲਾਸਟਿਕ ਟੀਚਿਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਟੀਚਿਆਂ 'ਤੇ ਗਰਮੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਦਾ ਘੱਟ ਪਿਘਲਣ ਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ 145–175 °C ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ 0.1–0.22 ਡਬਲਯੂ/ ਦੀ ਘੱਟ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਮੀ/ਕੇ.ਇੱਕ 14 MeV ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਲਈ, ਇੱਕ 7 µm ਮੋਟਾ ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਟੀਚਾ ਬੀਮ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ (13.098 MeV) ਤੱਕ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਕਾਫੀ ਹੈ।ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਸ਼ਾਟ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਦੁਆਰਾ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਰੀਲੀਜ਼ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ 64 mJ/ਪਲਸ ਹੈ।ਇਹ ਮੰਨਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਸਾਰੀ ਊਰਜਾ 10 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਹਰੇਕ ਨਬਜ਼ ਲਗਭਗ 18 K/ਨਬਜ਼ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀ ਹੈ।ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਟੀਚਿਆਂ 'ਤੇ ਊਰਜਾ ਰਿਲੀਜ਼ ਸਧਾਰਨ ਧਾਰਨਾ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ ਕਿ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸਾਰੇ ਨੁਕਸਾਨ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਟੋਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਜਾਂ ਹੋਰ ਗਰਮੀ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਦੇ।ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਦਾਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਸੀਂ ਉਸੇ ਬਿੰਦੂ 23 'ਤੇ ਊਰਜਾ ਛੱਡਣ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਸਟ੍ਰਿਪ ਟੀਚਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ।100 Hz ਦੀ ਲੇਜ਼ਰ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਟੀਚੇ 'ਤੇ 10 mm ਬੀਮ ਸਪਾਟ ਨੂੰ ਮੰਨਦੇ ਹੋਏ, ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਟੇਪ ਦੀ ਸਕੈਨਿੰਗ ਸਪੀਡ 1 m/s ਹੋਵੇਗੀ।ਜੇਕਰ ਬੀਮ ਸਪਾਟ ਓਵਰਲੈਪ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰਾਂ ਸੰਭਵ ਹਨ।
ਅਸੀਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨਾਲ ਟੀਚਿਆਂ ਦੀ ਵੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਟੀਚੇ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾਏ ਬਿਨਾਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਡਰਾਈਵ ਬੀਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਗੈਸ ਚੈਂਬਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਅੰਦਰਲੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਟਿਊਨ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਟੀਚੇ ਦੇ ਗੈਸੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਵੈਕਿਊਮ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕਰਨ ਲਈ ਪਤਲੇ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਫੋਇਲਾਂ ਨੂੰ ਅਕਸਰ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਲਈ, ਫੋਇਲ 'ਤੇ ਊਰਜਾ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੀ ਭਰਪਾਈ ਕਰਨ ਲਈ ਘਟਨਾ ਵਾਲੀ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।ਰਿਪੋਰਟ 35 ਵਿੱਚ ਵਰਣਿਤ ਟੀਚਾ ਅਸੈਂਬਲੀ ਵਿੱਚ 1.5 atm ਦੇ H2 ਗੈਸ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਦੇ ਨਾਲ 3.5 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਲੰਬਾ ਇੱਕ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਕੰਟੇਨਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।16.75 MeV ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ ਬੀਮ ਏਅਰ-ਕੂਲਡ 2.7 µm Ta ਫੋਇਲ ਰਾਹੀਂ ਬੈਟਰੀ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੀ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੱਕ ਘਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਬੀਮ ਊਰਜਾ ਨੂੰ 14.0 MeV ਤੋਂ 16.75 MeV ਤੱਕ ਵਧਾਉਣ ਲਈ, IH ਲਿਨਕ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 30 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਲੰਬਾ ਕਰਨਾ ਪਿਆ।
ਗੈਸ ਸੈੱਲ ਦੇ ਟੀਚਿਆਂ ਤੋਂ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਦਾ ਵੀ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਗਏ LICORNE ਗੈਸ ਟੀਚਿਆਂ ਲਈ, GEANT436 ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਕੋਨ ਦੇ ਅੰਦਰ ਉੱਚ ਪੱਧਰੀ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ [37] ਵਿੱਚ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਸੰਦਰਭ 35 ਮੁੱਖ ਬੀਮ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ 19.5° ਦੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕੋਨ ਓਪਨਿੰਗ ਦੇ ਨਾਲ 0.7 ਤੋਂ 3.0 MeV ਤੱਕ ਊਰਜਾ ਰੇਂਜ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਉੱਚ-ਮੁਖੀ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਕੋਣਾਂ 'ਤੇ ਢਾਲਣ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਭਾਰ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਮਾਪ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਸਥਾਪਨਾ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਲਚਕਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਤੋਂ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਗੈਸੀ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਸੈਂਟਰੋਇਡ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟ ਸਿਸਟਮ 38 ਵਿੱਚ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ 478 ਕੇਵੀ ਗਾਮਾ ਕਿਰਨਾਂ ਦਾ ਨਿਕਾਸ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਇਹ γ-ਕਿਰਨਾਂ 7Be decay ਅਤੇ 7Li deexcitation ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਉਦੋਂ ਵਾਪਰਦੀਆਂ ਹਨ ਜਦੋਂ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ Li ਬੀਮ ਇਨਪੁਟ ਵਿੰਡੋ Ta ਨੂੰ ਹਿੱਟ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਮੋਟਾ 35 Pb/Cu ਸਿਲੰਡਰ ਕਲੀਮੇਟਰ ਜੋੜ ਕੇ, ਬੈਕਗ੍ਰਾਊਂਡ ਨੂੰ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਵਿਕਲਪਕ ਟੀਚੇ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ, ਕੋਈ ਇੱਕ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੰਡੋ [39, 40] ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਸਥਾਨਿਕ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਠੋਸ ਟੀਚਿਆਂ ਤੋਂ ਘਟੀਆ ਹੈ।
ਅਸੀਂ GEANT4 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ ਬੀਮ ਦੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਊਰਜਾ ਵੰਡ ਅਤੇ ਬੀਮ ਦੇ ਆਕਾਰ ਲਈ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਵਿਕਲਪਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰ ਰਹੇ ਹਾਂ।ਸਾਡੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਉਪਰੋਕਤ ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਟੀਚਿਆਂ ਲਈ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਕੋਣੀ ਵੰਡ ਦੀ ਇਕਸਾਰ ਵੰਡ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਕਿਸੇ ਵੀ ਟਾਰਗੇਟ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ, ਹਾਈਡਰੋਜਨ-ਅਮੀਰ ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​7Li3+ ਬੀਮ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਏ ਇੱਕ ਉਲਟ ਕਿਨੇਮੈਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਉੱਚ-ਅਧਾਰਿਤ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਲਈ, ਨਵੇਂ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤਾਂ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਮੌਜੂਦ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਲੇਜ਼ਰ ਕਿਰਨੀਕਰਨ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨੇ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਆਇਨ ਬੀਮ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਨੂੰ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ।ਲੇਜ਼ਰ 1012 ਡਬਲਯੂ/ਸੈ.ਟੀਚੇ 'ਤੇ ਸਪਾਟ ਵਿਆਸ 100 µm ਹੋਣ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਹੈ।ਕਿਉਂਕਿ ਲਿਥਿਅਮ ਧਾਤ (ਅਲਫ਼ਾ ਏਸਰ, 99.9% ਸ਼ੁੱਧ) ਕਾਫ਼ੀ ਨਰਮ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਕੱਟੀ ਗਈ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਉੱਲੀ ਵਿੱਚ ਦਬਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਫੁਆਇਲ ਦੇ ਮਾਪ 25 ਮਿਲੀਮੀਟਰ × 25 ਮਿਲੀਮੀਟਰ, ਮੋਟਾਈ 0.6 ਮਿਲੀਮੀਟਰ।ਟੀਚੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਕ੍ਰੇਟਰ ਵਰਗਾ ਨੁਕਸਾਨ ਉਦੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਇਸ ਨੂੰ ਮਾਰਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਨਿਸ਼ਾਨੇ ਨੂੰ ਹਰ ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਸ਼ਾਟ ਦੇ ਨਾਲ ਟੀਚੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦਾ ਇੱਕ ਤਾਜ਼ਾ ਹਿੱਸਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮੋਟਰ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਦੁਆਰਾ ਭੇਜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਬਕਾਇਆ ਗੈਸ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੁੜ ਸੰਯੋਜਨ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ, ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਦਬਾਅ ਨੂੰ 10-4 Pa ਦੀ ਰੇਂਜ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਮਾਤਰਾ ਛੋਟੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਲੇਜ਼ਰ ਸਪਾਟ ਦਾ ਆਕਾਰ 100 μm ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 6 ns ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਵਾਲੀਅਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਹੀ ਬਿੰਦੂ ਵਜੋਂ ਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫੈਲਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਜੇਕਰ ਡਿਟੈਕਟਰ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ xm ਦੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਸਿਗਨਲ ਸਬੰਧਾਂ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਆਇਨ ਕਰੰਟ I, ਆਇਨ ਆਗਮਨ ਸਮਾਂ t, ਅਤੇ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ τ।
ਲੇਜ਼ਰ ਟੀਚੇ ਤੋਂ 2.4 ਮੀਟਰ ਅਤੇ 3.85 ਮੀਟਰ ਦੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਸਥਿਤ FC ਅਤੇ ਇੱਕ ਊਰਜਾ ਆਇਨ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਕ (EIA) ਦੇ ਨਾਲ TOF ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।FC ਕੋਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ -5 kV ਦੁਆਰਾ ਪੱਖਪਾਤੀ ਇੱਕ ਦਬਾਉਣ ਵਾਲਾ ਗਰਿੱਡ ਹੈ।EIA ਵਿੱਚ ਇੱਕ 90 ਡਿਗਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਡਿਫਲੈਕਟਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਨਾਲ ਦੋ ਕੋਐਕਸ਼ੀਅਲ ਧਾਤੂ ਸਿਲੰਡਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਪਰ ਉਲਟ ਪੋਲਰਿਟੀ, ਬਾਹਰੋਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਅਤੇ ਅੰਦਰੋਂ ਨੈਗੇਟਿਵ।ਫੈਲਣ ਵਾਲੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਨੂੰ ਸਲਾਟ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਡਿਫਲੈਕਟਰ ਵਿੱਚ ਭੇਜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿਲੰਡਰ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ ਡਿਫਲੈਕਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਰਿਸ਼ਤੇ ਨੂੰ ਸੰਤੁਸ਼ਟ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਆਇਨਾਂ E/z = eKU ਨੂੰ ਸੈਕੰਡਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮਲਟੀਪਲੇਅਰ (SEM) (Hamamatsu R2362) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਖੋਜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ E, z, e, K, ਅਤੇ U ਆਇਨ ਊਰਜਾ, ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ, ਅਤੇ ਚਾਰਜ EIA ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਕਾਰਕ ਹਨ। .ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ।ਡਿਫਲੈਕਟਰ ਦੇ ਪਾਰ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ, ਕੋਈ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਵੰਡ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਸਵੀਪ ਵੋਲਟੇਜ U/2 EIA 0.2 V ਤੋਂ 800 V ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰਤੀ ਚਾਰਜ ਅਵਸਥਾ 4 eV ਤੋਂ 16 keV ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਆਇਨ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ।
"ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਟ੍ਰਿਪਡ ਲਿਥੀਅਮ ਬੀਮਜ਼ ਦੀ ਉਤਪੱਤੀ" ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਵਰਣਿਤ ਲੇਜ਼ਰ ਕਿਰਨਾਂ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਗਏ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਚਾਰਜ ਅਵਸਥਾ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।8.
ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਵੰਡ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ।ਇੱਥੇ ਈਆਈਏ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਆਇਨ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਸਮਾਂ ਪ੍ਰੋਫਾਈਲ ਹੈ ਅਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਲਿਥੀਅਮ ਫੋਇਲ ਤੋਂ 1 ਮੀਟਰ 'ਤੇ ਸਕੇਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(1) ਅਤੇ (2)।"ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਐਕਸਫੋਲੀਏਟਿਡ ਲਿਥਿਅਮ ਬੀਮ ਦੀ ਪੈਦਾਵਾਰ" ਸੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵਰਣਿਤ ਲੇਜ਼ਰ ਕਿਰਨੀਕਰਨ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ।ਹਰੇਕ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਚਿੱਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਲੇਜ਼ਰ ਆਇਨ ਸਰੋਤ ਉੱਚ ਚਾਰਜ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਤੀਬਰ ਮਲਟੀ-ਐਮਏ ਆਇਨ ਬੀਮ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਰਿਪਲਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬੀਮ ਦੀ ਡਿਲਿਵਰੀ ਬਹੁਤ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਇਸਦੀ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੋਂ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।ਰਵਾਇਤੀ ਸਕੀਮ ਵਿੱਚ, ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਤੋਂ ਕੱਢਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੀ ਪਿਕਅਪ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਆਕਾਰ ਦੇਣ ਲਈ ਕਈ ਫੋਕਸਿੰਗ ਮੈਗਨੇਟ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬੀਮ ਲਾਈਨ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵਿੱਚ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਫੋਰਸ ਬੀਮ ਵਿੱਚ, ਬੀਮ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖ ਹੋ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਬੀਮ ਦੇ ਗੰਭੀਰ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇਖੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਘੱਟ ਵੇਗ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ।ਮੈਡੀਕਲ ਕਾਰਬਨ ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਨਵੀਂ DPIS41 ਬੀਮ ਡਿਲੀਵਰੀ ਸਕੀਮ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਹੈ।ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੀਮ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ ਇਸ ਤਕਨੀਕ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਹੈ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅੰਜੀਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।4, ਉਹ ਥਾਂ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫੈਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਧਾਤ ਦੇ ਕੰਟੇਨਰ ਨਾਲ ਘਿਰਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਨੱਥੀ ਸਪੇਸ RFQ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਦੇ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਦੁਆਰ ਤੱਕ ਫੈਲੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੋਲਨੋਇਡ ਕੋਇਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਵਾਲੀਅਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।ਕੰਟੇਨਰ 'ਤੇ 52 ਕੇਵੀ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਲਗਾਈ ਗਈ ਸੀ।RFQ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਵਿੱਚ, RFQ ਨੂੰ ਗਰਾਊਂਡ ਕਰਕੇ 6 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਮੋਰੀ ਦੁਆਰਾ ਸੰਭਾਵੀ ਦੁਆਰਾ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਬੀਮ ਲਾਈਨ 'ਤੇ ਗੈਰ-ਲੀਨੀਅਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਖਤਮ ਹੋ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਪਰ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਸੀਂ ਐਕਸਟਰੈਕਸ਼ਨ ਅਪਰਚਰ ਵਿੱਚ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਵਧਾਉਣ ਲਈ DPIS ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸੋਲਨੋਇਡ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਹੈ।
RFQ ਐਕਸਲੇਟਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਿਲੰਡਰ ਵੈਕਿਊਮ ਚੈਂਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।9 ਏ.ਇਸ ਦੇ ਅੰਦਰ, ਆਕਸੀਜਨ-ਮੁਕਤ ਤਾਂਬੇ ਦੀਆਂ ਚਾਰ ਡੰਡੀਆਂ ਬੀਮ ਦੇ ਧੁਰੇ (ਚਿੱਤਰ 9b) ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਚਤੁਰਭੁਜ-ਸਮਿਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਰੱਖੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।4 ਡੰਡੇ ਅਤੇ ਚੈਂਬਰ ਇੱਕ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਆਰਐਫ ਸਰਕਟ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਪ੍ਰੇਰਿਤ RF ਫੀਲਡ ਡੰਡੇ ਦੇ ਪਾਰ ਇੱਕ ਸਮੇਂ-ਵੱਖ ਵੋਲਟੇਜ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਧੁਰੇ ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਲੰਬਿਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਗਾਏ ਗਏ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਕੁਆਡ੍ਰਪੋਲ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਡੰਡੇ ਦੀ ਨੋਕ ਨੂੰ ਇੱਕ ਧੁਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮੋਡਿਊਲੇਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਧੁਰੀ ਫੀਲਡ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤੇ ਨਿਰੰਤਰ ਬੀਮ ਨੂੰ ਬੀਮ ਦਾਲਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਵੰਡਦਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਬੀਮ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਹਰੇਕ ਬੀਮ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ RF ਚੱਕਰ ਸਮੇਂ (10 ns) ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਰੇਡੀਓ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪੀਰੀਅਡ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਆਸ ਪਾਸ ਦੀਆਂ ਬੀਮਾਂ ਦੀ ਦੂਰੀ ਰੱਖੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਆਇਨ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਇੱਕ 2 µs ਬੀਮ ਨੂੰ 200 ਬੀਮ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਬੀਮ ਨੂੰ ਫਿਰ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਤੱਕ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਸਲੇਟਰ RFQ।(a) (ਖੱਬੇ) RFQ ਲਿਨਕ ਚੈਂਬਰ ਦਾ ਬਾਹਰੀ ਦ੍ਰਿਸ਼।(ਬੀ) (ਸੱਜੇ) ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਚਾਰ-ਰੋਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ।
RFQ ਲਿਨਕ ਦੇ ਮੁੱਖ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਮਾਪਦੰਡ ਹਨ ਰਾਡ ਵੋਲਟੇਜ, ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ, ਬੀਮ ਹੋਲ ਰੇਡੀਅਸ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ।ਰਾਡ ± 29 kV 'ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਚੋਣ ਕਰੋ ਤਾਂ ਜੋ ਇਸਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਬਰੇਕਡਾਊਨ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਹੋਵੇ।ਗੂੰਜਣ ਵਾਲੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਜਿੰਨੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ, ਲੇਟਰਲ ਫੋਕਸਿੰਗ ਫੋਰਸ ਓਨੀ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ ਅਤੇ ਔਸਤ ਪ੍ਰਵੇਗ ਖੇਤਰ ਓਨਾ ਹੀ ਛੋਟਾ ਹੋਵੇਗਾ।ਵੱਡੇ ਅਪਰਚਰ ਰੇਡੀਆਈ ਬੀਮ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸਿੱਟੇ ਵਜੋਂ, ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਦੇ ਛੋਟੇ ਹੋਣ ਕਾਰਨ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਵੱਡੇ ਅਪਰਚਰ ਰੇਡੀਆਈ ਨੂੰ RFQ ਲਿਨਕ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਦੇਣ ਲਈ ਵਧੇਰੇ RF ਪਾਵਰ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਸਾਈਟ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੈ.ਇਹਨਾਂ ਸੰਤੁਲਨਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ 'ਤੇ, ਉੱਚ-ਮੌਜੂਦਾ ਬੀਮ ਪ੍ਰਵੇਗ ਲਈ ਗੂੰਜਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ (100 MHz) ਅਤੇ ਅਪਰਚਰ ਰੇਡੀਅਸ (4.5 mm) ਨੂੰ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬੀਮ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਵੇਗ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਰਨ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।RFQ ਲਿਨਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਕਈ ਵਾਰ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ 2 m ਦੇ ਅੰਦਰ 22 keV/n ਤੋਂ 204 keV/n ਤੱਕ 40 mA 'ਤੇ 7Li3+ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੌਰਾਨ ਮਾਪੀ ਗਈ ਆਰਐਫ ਪਾਵਰ 77 ਕਿਲੋਵਾਟ ਸੀ।
RFQ linacs ਇੱਕ ਖਾਸ Q/A ਰੇਂਜ ਦੇ ਨਾਲ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਖੁਆਈ ਗਈ ਬੀਮ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਆਈਸੋਟੋਪਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਲੋੜੀਂਦੇ ਆਇਨ, ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ, ਪਰ ਐਕਸਲੇਟਰ ਦੇ ਮੱਧ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਗ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਹੇਠਾਂ ਆਉਂਦੇ ਹਨ, ਅਜੇ ਵੀ ਪਾਸੇ ਦੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਅੰਤ ਤੱਕ ਲਿਜਾਏ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇੰਜਨੀਅਰਡ 7Li3+ ਕਣਾਂ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਅਣਚਾਹੇ ਕਿਰਨਾਂ ਨੂੰ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਸਾਡੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, 14N6+ ਅਤੇ 16O7+ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡੀ ਚਿੰਤਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾ ਸਨ, ਕਿਉਂਕਿ ਲਿਥੀਅਮ ਧਾਤੂ ਫੋਇਲ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਜਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਇਹਨਾਂ ਆਇਨਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ Q/A ਅਨੁਪਾਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ 7Li3+ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਅਸੀਂ RFQ ਲਿਨਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਬੀਮ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੁਣਾਂ ਅਤੇ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੀਆਂ ਬੀਮਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਲਈ ਡਾਇਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।
RFQ ਲਿਨਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਦੀ ਬੀਮ ਲਾਈਨ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ 7Li3+ ਬੀਮ ਨੂੰ ਡੋਪੋਲ ਮੈਗਨੇਟ ਤੋਂ ਬਾਅਦ FC ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਾਉਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।-400 V ਬਾਈਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਇਨ ਬੀਮ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਮਾਪਣ ਲਈ ਕੱਪ ਵਿੱਚ ਸੈਕੰਡਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਆਪਟਿਕਸ ਦੇ ਨਾਲ, ਆਇਨ ਟ੍ਰੈਜੈਕਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਡਾਈਪੋਲਜ਼ ਵਿੱਚ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ Q/A 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਥਾਵਾਂ 'ਤੇ ਫੋਕਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੋਮੈਂਟਮ ਫੈਲਾਅ ਅਤੇ ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਰਿਪਲਸ਼ਨ, ਫੋਕਸ 'ਤੇ ਬੀਮ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਚੌੜਾਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਨੂੰ ਸਿਰਫ਼ ਤਾਂ ਹੀ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਦੋ ਆਇਨ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦੀਆਂ ਫੋਕਲ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਬੀਮ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋਵੇ।ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੰਭਾਵਿਤ ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਬੀਮ ਕਮਰ ਦੇ ਨੇੜੇ ਇੱਕ ਹਰੀਜੱਟਲ ਸਲਿਟ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਬੀਮ ਨੂੰ ਅਮਲੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਸਲਿਟ ਅਤੇ ਪੀਸੀ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੇਂਟ-ਗੋਬੇਨ, 40 ਮਿਲੀਮੀਟਰ × 40 ਮਿਲੀਮੀਟਰ × 3 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੋਂ ਇੱਕ ਸਕਿੰਟਿਲੇਸ਼ਨ ਸਕ੍ਰੀਨ (CsI(Tl), ਸਥਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।ਸਕਿੰਟੀਲੇਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਸਲਿਟ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਜਿਸ ਤੋਂ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਸਰਵੋਤਮ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਲਈ ਲੰਘਣਾ ਪੈਂਦਾ ਸੀ ਅਤੇ ਉੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਭਾਰੀ ਆਇਨ ਬੀਮ ਲਈ ਸਵੀਕਾਰਯੋਗ ਬੀਮ ਆਕਾਰ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਸੀ।ਸਕਿੰਟੀਲੇਟਰ ਉੱਤੇ ਬੀਮ ਚਿੱਤਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵੈਕਿਊਮ ਵਿੰਡੋ ਰਾਹੀਂ ਇੱਕ CCD ਕੈਮਰੇ ਦੁਆਰਾ ਰਿਕਾਰਡ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਪੂਰੀ ਬੀਮ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਨ ਲਈ ਐਕਸਪੋਜਰ ਟਾਈਮ ਵਿੰਡੋ ਨੂੰ ਐਡਜਸਟ ਕਰੋ।
ਵਰਤਮਾਨ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਜਾਂ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਗਏ ਡੇਟਾਸੇਟ ਸਬੰਧਤ ਲੇਖਕਾਂ ਤੋਂ ਉਚਿਤ ਬੇਨਤੀ 'ਤੇ ਉਪਲਬਧ ਹਨ।
ਮਾਨਕੇ, ਆਈ. ਐਟ ਅਲ.ਚੁੰਬਕੀ ਡੋਮੇਨ ਦੀ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਇਮੇਜਿੰਗ।ਰਾਸ਼ਟਰੀ ਕਮਿਊਨ.1, 125. https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010)।
ਐਂਡਰਸਨ, IS ਆਦਿ.ਐਕਸਲੇਟਰਾਂ 'ਤੇ ਸੰਖੇਪ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਸਰੋਤਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ।ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨਰੈਪ. 654, 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016)।
Urchuoli, A. et al.ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਕੰਪਿਊਟਿਡ ਮਾਈਕ੍ਰੋਟੋਮੋਗ੍ਰਾਫੀ: ਪਲੀਓਬੇਟਸ ਕੈਟਾਲੋਨੀਆ ਅਤੇ ਬਾਰਬੇਰਾਪਿਥੇਕਸ ਹਿਊਰਜ਼ਲੇਰੀ ਟੈਸਟ ਕੇਸਾਂ ਵਜੋਂ।ਹਾਂ।ਜੇ. ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ।ਮਾਨਵ ਵਿਗਿਆਨ166, 987-993।https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018)।