Магнитный сепаратор

(23) Приоритет иковано 23.07.80 53) УДК 621.384 .6 (088.8) о делан изобретен и открытий летеньпу вания описания 28.07.8 публ 72) Автор изобретени И. Таранти 1) Заявитель ъединенный институт ядерных исследований ГНИТНЫЙ СЕПАРАТ(54 юИзобретение относится к ядерной физике и может быть использовано для идентификации продуктов ядерных реакций.Известен высокочастотный сепаратор, содержащий мишень, систему квадрупольных линз, дипольные магниты, колиматор, высокочастотные сепарирующие секции и коллектор продуктов ядерных реакций 11.Недостатком этого сепаратора является его конструктивная сложность.Наиболее близким техническим решением является магнитный сепаратор, содержащий мишень, дипольные магниты и коллектор для продуктов ядерных реакций 21.Для отделения продуктов ядерных реакций, выбиваемых из тонкой мишени, от прошедших через мишень бомбардирующих заряженных частиц в сепараторе используют отклонение в поперечном магнитном поле, зависящее от величины магнитной жесткости гпту/8, где гп, Ч, Х - масса, скорость и заряд частицы.Существенным недостатком этого сепаратора является низкая степень сепарации продуктов ядерных реакций от бомбардирующих частиц, обусловленная тем, что значения магнитной жесткости для продуктов ядерных реакций и бомбардирующих частиц частично совпадают.Целью изобретения является повышениестепени сепарации продуктов ядерных реакций от бомбардирующих частиц.Эта цель достигается тем, что в известном магнитном сепараторе, содержащем последовательно расположенные мишень, дипольный магнит для стигматической фокусировки, собирающий дипольный магнит и коллектор продуктов ядерных реакций, мишень 1 О установлена в передней фокальной плоскости первого дипольного магнита, а в его задней фокальной плоскости в местах фокусов бомбардирующих частиц установлены экраны, размеры которых сравнимы с размерами фокусов пучков бомбардирующих частиц.На чертеже приведено схематическоеизображение магнитного сепаратора.Магнитный сепаратор содержит квадрупольные линзы 1, мишень 2, сепарирующий 20 дипольный магнит 3, экраны 4, собиращий дипольный магнит 5 и коллектор продуктов ядерных реакций 6.Работа магнитного сепаратора осуществляется следующим образом.75061 Мишень 2 облучается выведенным из ускорителя пучком заряженных частиц с небольшим, равным нескольким миллирадианам, угловым разбросом, При необходимости для снижения углового разброса бомбардируюших частиц применяют систему квадрупольных магнитов-линз, улучшающих параллельность траекторий. Например, в качестве такой системы может быть использован триплет квадрупольных магнитов,производящих преобразование типа телескоп с увеличением площади поперечного 1 осечения пучка частиц.Мишень 2 содержит несколько миллиграммов на квадратный сантиметр вещества и не задерживает продукты ядерных реакций, обладающие значительной кинетичес 15кой энергией,Мишень 2 расположена в передней фокальной плоскости дипольного магнита 3.Дипольный магнит 3 отделяет вылетевшие из мишени продукты ядерных реакцийот прошедших через мишень бомбардируюших частиц, магнитная жесткость которыхотличается от жесткости продуктов реакций.Продукты ядерных реакций имеют болееширокое угловое распределение по сравнению с бомбардируюшими частицами и регулярное отклонение от направления первичных частиц. Дипольный магнит 3 преобразует пучок расходящихся из мишенипродуктов ядерных реакций в широкий иприблизительно параллельный пучок, а близкий к параллельному пучок бомбардируюших частиц - в несколько сходящихся пучков с фокусами в задней фокальной плоскости дипольного магнита 3, отвечающихразличным ионным зарядам частиц.Указанные преобразования пучков ди- з 5польный магнит 3 производит как в радиальном, так и в аксиальном сечениях пучкачастиц. Преобразование, производимое системой квадрупольных магнитов в плоскости, перпендикулярной к плоскости рисунка,приведено в верхней части чертежа.В задней фокальной плоскости дипольного магнита 3 в местах образования фо-кусов бомбардируюших частиц установленыэкраны 4, имеющие размеры, сравнимые с 34размерами фокусов пучков бомбардируюших частиц и, следовательно, существенно меньшие размера пучка продуктов ядерных реакций. Эти экраны задерживают бомбардируюшие частицы, существенно не снижая интенсивности продуктов ядерных реакций, и таким образом производят дополнительное отделение бомбардируюцих частиц.Дипольный магнит 5 в совокупности с дипольным м агнитом 3 образуч бездисперсионную и изохронную систему, собирая широкий пучок продуктов ядерных реакций в пятно сравнимого с размером мишени размера на коллекторе продуктов ядерных реакций 6.Эффективность дополнительной сепарации продуктов ядерных реакций определяется начальным угловым разбросом первичных частиц, ионно-оптическими параметрами и характеристиками дипольного магнита 3, угловым разбросом и направленностью продуктов ядерных реакций.формула изобретенияМагнитный сепаратор, содержащий последовательно расположенные мишень, дипольный магнит для стигматической фокусировки, собирающий дипольный магнит и коллектор продуктов ядерных реакций, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения степени сепарации продуктов ядерных реакций от бомбардируюших частиц, мишень установлена в передней фокальной плоскости первого дипольного магнита, а в его задней фокальной плоскости в местах фокусов бомбардируюших частиц установлены экраны, размеры которых сравнимы с размерами фокусов пучков бомбардируюших частиц.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Котов В. И. и Миллер В. В. Фокусировка и разделение по массам частиц высоких энергий, М - И, М., 1969, 32, с. 184.2, Майдиков В. 3. и др. Широкодиапазонный анализатор продуктов реакций на пучке тяжелых ионов, препринт Р 7-11393, Дубна, 1978 (прототип).Составитель В. ТТехред К. ШуфрицТираж 844 конов Корректор В. С.иииГ 1 одписиоса СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 И Государственного комитетделам изобретений и откосква, Ж - 35, РаушскаяПатент г. Ужгород, ул.