304L 6.35 * 1mm Cyflenwyr tiwbiau torchog dur di-staen, Arddangosiad o belydr lithiwm dwys ar gyfer cynhyrchu niwtronau uniongyrchol pyls

Diolch am ymweld â Nature.com.Rydych chi'n defnyddio fersiwn porwr gyda chefnogaeth CSS gyfyngedig.I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod yn defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu analluogi Modd Cydnawsedd yn Internet Explorer).Yn ogystal, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, rydym yn dangos y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Sliders yn dangos tair erthygl fesul sleid.Defnyddiwch y botymau cefn a nesaf i symud trwy'r sleidiau, neu'r botymau rheolydd sleidiau ar y diwedd i symud trwy bob sleid.

Fel dewis arall yn lle astudio adweithyddion niwclear, gall generadur niwtron cryno a yrrir gan gyflymydd sy'n defnyddio gyrrwr pelydr ïon lithiwm fod yn ymgeisydd addawol oherwydd nid yw'n cynhyrchu llawer o ymbelydredd digroeso.Fodd bynnag, roedd yn anodd cyflwyno pelydr dwys o ïonau lithiwm, ac ystyriwyd bod cymhwyso dyfeisiau o'r fath yn ymarferol yn amhosibl.Datryswyd y broblem fwyaf difrifol o lif ïon annigonol trwy gymhwyso cynllun mewnblannu plasma uniongyrchol.Yn y cynllun hwn, mae plasma pwls dwysedd uchel a gynhyrchir gan abladiad laser o ffoil metel lithiwm yn cael ei chwistrellu a'i gyflymu'n effeithlon gan gyflymydd pedwarplyg amledd uchel (cyflymydd RFQ).Rydym wedi cyflawni cerrynt trawst brig o 35 mA wedi'i gyflymu i 1.43 MeV, sef dau orchymyn maint uwch nag y gall systemau chwistrellu a chyflymydd confensiynol ei ddarparu.
Yn wahanol i belydrau-X neu ronynnau wedi’u gwefru, mae gan niwtronau ddyfnder treiddiad mawr a rhyngweithiad unigryw â deunydd cyddwys, sy’n eu gwneud yn stilwyr hynod amlbwrpas ar gyfer astudio priodweddau defnyddiau1,2,3,4,5,6,7.Yn benodol, defnyddir technegau gwasgaru niwtronau yn gyffredin i astudio cyfansoddiad, strwythur, a straen mewnol mewn deunydd cyddwys a gallant ddarparu gwybodaeth fanwl am gyfansoddion hybrin mewn aloion metel sy'n anodd eu canfod gan ddefnyddio sbectrosgopeg pelydr-X8.Ystyrir bod y dull hwn yn arf pwerus mewn gwyddoniaeth sylfaenol ac fe'i defnyddir gan wneuthurwyr metelau a deunyddiau eraill.Yn fwy diweddar, defnyddiwyd diffreithiant niwtronau i ganfod straen gweddilliol mewn cydrannau mecanyddol megis rhannau rheilffyrdd ac awyrennau9,10,11,12.Mae niwtronau hefyd yn cael eu defnyddio mewn ffynhonnau olew a nwy oherwydd eu bod yn hawdd eu dal gan ddeunyddiau llawn proton13.Defnyddir dulliau tebyg hefyd mewn peirianneg sifil.Mae profion niwtronau annistrywiol yn arf effeithiol ar gyfer canfod namau cudd mewn adeiladau, twneli a phontydd.Defnyddir trawstiau niwtron yn weithredol mewn ymchwil wyddonol a diwydiant, y mae llawer ohonynt wedi'u datblygu'n hanesyddol gan ddefnyddio adweithyddion niwclear.
Fodd bynnag, gyda'r consensws byd-eang ar atal amlhau niwclear, mae adeiladu adweithyddion bach at ddibenion ymchwil yn dod yn fwyfwy anodd.At hynny, mae damwain ddiweddar Fukushima wedi gwneud adeiladu adweithyddion niwclear bron yn gymdeithasol dderbyniol.Mewn cysylltiad â'r duedd hon, mae'r galw am ffynonellau niwtronau mewn cyflymyddion yn tyfu2.Fel dewis arall yn lle adweithyddion niwclear, mae sawl ffynhonnell niwtron fawr sy'n hollti cyflymydd eisoes ar waith14,15.Fodd bynnag, er mwyn gwneud defnydd mwy effeithlon o briodweddau trawstiau niwtron, mae angen ehangu'r defnydd o ffynonellau cryno mewn cyflymyddion, 16 a all fod yn perthyn i sefydliadau ymchwil diwydiannol a phrifysgol.Mae ffynonellau niwtronau cyflymydd wedi ychwanegu galluoedd a swyddogaethau newydd yn ogystal â gweithredu yn lle adweithyddion niwclear14.Er enghraifft, gall generadur sy'n cael ei yrru gan linac greu llif o niwtronau yn hawdd trwy drin y pelydr gyriant.Unwaith y cânt eu hallyrru, mae'n anodd rheoli niwtronau ac mae mesuriadau ymbelydredd yn anodd eu dadansoddi oherwydd y sŵn a grëir gan niwtronau cefndir.Mae niwtronau pwls a reolir gan gyflymydd yn osgoi'r broblem hon.Mae sawl prosiect yn seiliedig ar dechnoleg cyflymydd proton wedi'u cynnig ledled y byd17, 18,19.Defnyddir yr adweithiau 7Li(p, n)7Be a 9Be(p,n)9B amlaf mewn generaduron niwtron cryno a yrrir gan broton oherwydd eu bod yn adweithiau endothermig20.Gellir lleihau ymbelydredd gormodol a gwastraff ymbelydrol os yw'r egni a ddewisir i gyffroi'r pelydr proton ychydig yn uwch na'r gwerth trothwy.Fodd bynnag, mae màs y cnewyllyn targed yn llawer mwy na màs y protonau, ac mae'r niwtronau canlyniadol yn gwasgaru i bob cyfeiriad.Mae allyriadau mor agos at isotropig o fflwcs niwtron yn atal cludo niwtronau yn effeithlon i'r gwrthrych astudio.Yn ogystal, i gael y dos gofynnol o niwtronau yn lleoliad y gwrthrych, mae angen cynyddu'n sylweddol nifer y protonau symudol a'u hegni.O ganlyniad, bydd dosau mawr o belydrau gama a niwtronau yn ymledu trwy onglau mawr, gan ddinistrio mantais adweithiau endothermig.Mae gan gynhyrchydd niwtron cryno sy'n seiliedig ar broton a yrrir gan gyflymydd gysgodi ymbelydredd cryf a dyma'r rhan fwyaf swmpus o'r system.Mae'r angen i gynyddu egni protonau gyrru fel arfer yn gofyn am gynnydd ychwanegol ym maint y cyfleuster cyflymydd.
Er mwyn goresgyn diffygion cyffredinol ffynonellau niwtronau cryno confensiynol mewn cyflymyddion, cynigiwyd cynllun adwaith cinematig gwrthdroadol21.Yn y cynllun hwn, defnyddir trawst lithiwm-ion trymach fel trawst canllaw yn lle trawst proton, gan dargedu deunyddiau llawn hydrogen fel plastigau hydrocarbon, hydridau, nwy hydrogen, neu plasma hydrogen.Mae dewisiadau eraill wedi'u hystyried, fel trawstiau sy'n cael eu gyrru gan ïon beryllium, fodd bynnag, mae beryllium yn sylwedd gwenwynig sydd angen gofal arbennig wrth ei drin.Felly, trawst lithiwm yw'r mwyaf addas ar gyfer cynlluniau adwaith cinematig gwrthdroad.Gan fod momentwm niwclysau lithiwm yn fwy na phrotonau, mae canol màs gwrthdrawiadau niwclear yn symud ymlaen yn gyson, ac mae niwtronau hefyd yn cael eu hallyrru ymlaen.Mae'r nodwedd hon yn dileu'n fawr belydrau gama diangen ac allyriadau niwtronau ongl uchel22.Dangosir cymhariaeth o achos arferol injan proton a’r senario cinemateg gwrthdro yn Ffigur 1.
Darlun o onglau cynhyrchu niwtron ar gyfer trawstiau proton a lithiwm (wedi'i dynnu gydag Adobe Illustrator CS5, 15.1.0, https://www.adobe.com/products/illustrator.html).(a) Gall niwtronau gael eu taflu allan i unrhyw gyfeiriad o ganlyniad i'r adwaith oherwydd bod protonau symudol yn taro atomau llawer trymach y targed lithiwm.(b) I'r gwrthwyneb, os yw gyrrwr lithiwm-ion yn peledu targed llawn hydrogen, cynhyrchir niwtronau mewn côn cul yn y cyfeiriad ymlaen oherwydd cyflymder uchel canol màs y system.
Fodd bynnag, dim ond ychydig o eneraduron niwtron cinematig gwrthdro sy'n bodoli oherwydd yr anhawster o gynhyrchu'r fflwcs gofynnol o ïonau trwm gyda gwefr uchel o'i gymharu â phrotonau.Mae pob un o'r planhigion hyn yn defnyddio ffynonellau ïon sbutter negyddol ar y cyd â chyflymyddion electrostatig tandem.Mae mathau eraill o ffynonellau ïon wedi'u cynnig i gynyddu effeithlonrwydd cyflymiad pelydryn26.Beth bynnag, mae'r cerrynt trawst lithiwm-ion sydd ar gael wedi'i gyfyngu i 100 µA.Cynigiwyd defnyddio 1 mA o Li3+27, ond nid yw'r cerrynt trawst ïon hwn wedi'i gadarnhau gan y dull hwn.O ran dwyster, ni all cyflymyddion pelydr lithiwm gystadlu â chyflymwyr trawst proton y mae eu cerrynt proton brig yn fwy na 10 mA28.
Er mwyn gweithredu generadur niwtron cryno ymarferol yn seiliedig ar belydr lithiwm-ion, mae'n fanteisiol cynhyrchu dwysedd uchel yn gyfan gwbl heb ïonau.Mae'r ïonau yn cael eu cyflymu a'u harwain gan rymoedd electromagnetig, ac mae lefel gwefr uwch yn arwain at gyflymiad mwy effeithlon.Mae gyrwyr pelydr Li-ion angen ceryntau brig Li3+ sy'n fwy na 10 mA.
Yn y gwaith hwn, rydym yn dangos cyflymiad trawstiau Li3+ gyda cheryntau brig hyd at 35 mA, sy'n debyg i gyflymyddion proton uwch.Crëwyd y pelydr ïon lithiwm gwreiddiol gan ddefnyddio abladiad laser a datblygwyd Cynllun Mewnblannu Plasma Uniongyrchol (DPIS) yn wreiddiol i gyflymu C6+.Cafodd linac pedwarpol amledd radio wedi'i ddylunio'n arbennig (RFQ linac) ei wneud gan ddefnyddio strwythur soniarus pedair gwialen.Rydym wedi gwirio bod gan y pelydr cyflymu'r egni pelydr purdeb uchel wedi'i gyfrifo.Unwaith y bydd y pelydr Li3+ yn cael ei ddal a'i gyflymu'n effeithiol gan y cyflymydd amledd radio (RF), defnyddir yr adran linac (cyflymydd) dilynol i ddarparu'r egni sydd ei angen i gynhyrchu fflwcs niwtron cryf o'r targed.
Mae cyflymiad ïonau perfformiad uchel yn dechnoleg sydd wedi'i hen sefydlu.Y dasg sy'n weddill o wireddu generadur niwtron cryno hynod effeithlon newydd yw cynhyrchu nifer fawr o ïonau lithiwm wedi'u tynnu'n llwyr a ffurfio strwythur clwstwr sy'n cynnwys cyfres o gorbys ïon wedi'u cydamseru â'r cylch RF yn y cyflymydd.Disgrifir canlyniadau arbrofion a gynlluniwyd i gyflawni'r nod hwn yn y tair is-adran ganlynol: (1) cynhyrchu trawst cwbl amddifad o lithiwm-ion, (2) cyflymiad trawst gan ddefnyddio linac RFQ wedi'i ddylunio'n arbennig, a (3) cyflymiad dadansoddi o'r trawst i wirio ei gynnwys.Yn Labordy Cenedlaethol Brookhaven (BNL), fe wnaethom adeiladu’r gosodiad arbrofol a ddangosir yn Ffigur 2.
Trosolwg o'r trefniant arbrofol ar gyfer dadansoddiad cyflym o drawstiau lithiwm (lluniwyd gan Inkscape, 1.0.2, https://inkscape.org/).O'r dde i'r chwith, mae plasma abladol â laser yn cael ei gynhyrchu yn y siambr ryngweithio targed laser a'i ddanfon i'r RFQ linac.Wrth fynd i mewn i'r cyflymydd RFQ, mae'r ïonau'n cael eu gwahanu o'r plasma a'u chwistrellu i'r cyflymydd RFQ trwy faes trydan sydyn a grëwyd gan wahaniaeth foltedd 52 kV rhwng yr electrod echdynnu a'r electrod RFQ yn y rhanbarth drifft.Mae'r ïonau a echdynnwyd yn cael eu cyflymu o 22 keV/n i 204 keV/n gan ddefnyddio electrodau RFQ 2 fetr o hyd.Mae newidydd cerrynt (CT) sydd wedi'i osod ar allbwn y linac RFQ yn darparu mesuriad annistrywiol o'r cerrynt trawst ïon.Mae'r trawst wedi'i ffocysu gan dri magnet pedwarpol a'i gyfeirio at fagnet deupol, sy'n gwahanu ac yn cyfeirio'r trawst Li3+ i'r synhwyrydd.Y tu ôl i'r hollt, defnyddir pefriwr plastig y gellir ei dynnu'n ôl a chwpan Faraday (FC) gyda gogwydd o hyd at -400 V i ganfod y trawst cyflymu.
Er mwyn cynhyrchu ïonau lithiwm llawn ïoneiddio (Li3+), mae angen creu plasma â thymheredd uwchlaw ei drydydd egni ïoneiddiad (122.4 eV).Fe wnaethon ni geisio defnyddio abladiad laser i gynhyrchu plasma tymheredd uchel.Ni ddefnyddir y math hwn o ffynhonnell ïon laser yn gyffredin i gynhyrchu trawstiau ïon lithiwm oherwydd bod metel lithiwm yn adweithiol ac mae angen ei drin yn arbennig.Rydym wedi datblygu system llwytho targed i leihau lleithder a halogiad aer wrth osod ffoil lithiwm yn y siambr rhyngweithio laser gwactod.Cynhaliwyd yr holl baratoadau o ddeunyddiau mewn amgylchedd rheoledig o argon sych.Ar ôl i'r ffoil lithiwm gael ei osod yn y siambr darged laser, cafodd y ffoil ei arbelydru ag ymbelydredd laser pwls Nd:YAG ar egni o 800 mJ fesul pwls.Wrth ganolbwyntio ar y targed, amcangyfrifir bod y dwysedd pŵer laser tua 1012 W/cm2.Mae plasma'n cael ei greu pan fydd laser pwls yn dinistrio targed mewn gwactod.Yn ystod y pwls laser 6 ns cyfan, mae'r plasma yn parhau i gynhesu, yn bennaf oherwydd y broses bremsstrahlung gwrthdro.Gan na ddefnyddir maes allanol cyfyngol yn ystod y cyfnod gwresogi, mae'r plasma yn dechrau ehangu mewn tri dimensiwn.Pan fydd y plasma yn dechrau ehangu dros yr arwyneb targed, mae canol màs y plasma yn caffael cyflymder perpendicwlar i'r arwyneb targed gydag egni o 600 eV/n.Ar ôl gwresogi, mae'r plasma yn parhau i symud i'r cyfeiriad echelinol o'r targed, gan ehangu'n isotropically.
Fel y dangosir yn Ffigur 2, mae'r plasma abladiad yn ehangu i gyfaint gwactod wedi'i amgylchynu gan gynhwysydd metel gyda'r un potensial â'r targed.Felly, mae'r plasma yn drifftio trwy'r rhanbarth di-gae tuag at y cyflymydd RFQ.Mae maes magnetig echelinol yn cael ei gymhwyso rhwng y siambr arbelydru laser a'r linac RFQ trwy glwyf coil solenoid o amgylch y siambr gwactod.Mae maes magnetig y solenoid yn atal ehangiad rheiddiol y plasma drifftio er mwyn cynnal dwysedd plasma uchel wrth ei ddanfon i agorfa RFQ.Ar y llaw arall, mae'r plasma yn parhau i ehangu i'r cyfeiriad echelinol yn ystod y drifft, gan ffurfio plasma hirgul.Cymhwysir gogwydd foltedd uchel i'r llestr metel sy'n cynnwys y plasma o flaen y porthladd ymadael yn y fewnfa RFQ.Dewiswyd y foltedd bias i ddarparu'r gyfradd chwistrellu 7Li3+ gofynnol ar gyfer cyflymiad cywir gan y RFQ linac.
Mae'r plasma abladiad canlyniadol yn cynnwys nid yn unig 7Li3+, ond hefyd lithiwm mewn cyflyrau gwefr eraill ac elfennau llygryddion, sy'n cael eu cludo ar yr un pryd i gyflymydd llinellol RFQ.Cyn arbrofion carlam gan ddefnyddio linac RFQ, cynhaliwyd dadansoddiad amser hedfan all-lein (TOF) i astudio cyfansoddiad a dosbarthiad egni ïonau yn y plasma.Esbonnir y gosodiad dadansoddol manwl a'r dosraniadau cyflwr gwefr a arsylwyd yn yr adran Dulliau.Dangosodd y dadansoddiad mai ïonau 7Li3+ oedd y prif ronynnau, gan gyfrif am tua 54% o'r holl ronynnau, fel y dangosir yn Ffig. 3. Yn ôl y dadansoddiad, amcangyfrifir bod cerrynt ïon 7Li3+ yn y pwynt allbwn trawst ïon yn 1.87 mA.Yn ystod profion carlam, mae maes solenoid 79 mT yn cael ei gymhwyso i'r plasma sy'n ehangu.O ganlyniad, cynyddodd y cerrynt 7Li3+ a dynnwyd o'r plasma ac a welwyd ar y synhwyrydd gan ffactor o 30.
Ffracsiynau ïonau mewn plasma a gynhyrchir â laser a gafwyd trwy ddadansoddiad amser hedfan.Mae'r ïonau 7Li1+ a 7Li2+ yn cyfrif am 5% a 25% o'r pelydryn ïon, yn y drefn honno.Mae'r ffracsiwn canfod o ronynnau 6Li yn cytuno â chynnwys naturiol 6Li (7.6%) yn y targed ffoil lithiwm o fewn y gwall arbrofol.Gwelwyd ychydig o halogiad ocsigen (6.2%), yn bennaf O1+ (2.1%) ac O2+ (1.5%), a allai fod oherwydd ocsidiad wyneb y targed ffoil lithiwm.
Fel y crybwyllwyd yn flaenorol, mae'r plasma lithiwm yn drifftio mewn rhanbarth heb faes cyn mynd i mewn i'r linac RFQ.Mae gan fewnbwn y linac RFQ dwll diamedr 6 mm mewn cynhwysydd metel, ac mae'r foltedd bias yn 52 kV.Er bod foltedd yr electrod RFQ yn newid yn gyflym ±29 kV ar 100 MHz, mae'r foltedd yn achosi cyflymiad echelinol oherwydd bod gan yr electrodau cyflymydd RFQ botensial cyfartalog o sero.Oherwydd y maes trydan cryf a gynhyrchir yn y bwlch 10 mm rhwng yr agorfa ac ymyl yr electrod RFQ, dim ond ïonau plasma positif sy'n cael eu tynnu o'r plasma yn yr agorfa.Mewn systemau dosbarthu ïon traddodiadol, mae ïonau'n cael eu gwahanu oddi wrth y plasma gan faes trydan gryn bellter o flaen y cyflymydd RFQ ac yna'n canolbwyntio i mewn i agorfa RFQ gan elfen sy'n canolbwyntio ar drawst.Fodd bynnag, ar gyfer y trawstiau ïon trwm dwys sydd eu hangen ar gyfer ffynhonnell niwtron ddwys, gall grymoedd gwrthyrru aflinol oherwydd effeithiau gwefr gofod arwain at golledion cerrynt trawst sylweddol yn y system cludo ïon, gan gyfyngu ar y cerrynt brig y gellir ei gyflymu.Yn ein DPIS, mae ïonau dwysedd uchel yn cael eu cludo fel plasma drifftio yn uniongyrchol i bwynt allanfa'r agorfa RFQ, felly nid yw'r trawst ïon yn cael ei golli oherwydd tâl gofod.Yn ystod yr arddangosiad hwn, cymhwyswyd DPIS i beam lithiwm-ion am y tro cyntaf.
Datblygwyd y strwythur RFQ ar gyfer canolbwyntio a chyflymu trawstiau ïon cerrynt uchel ynni isel ac mae wedi dod yn safon ar gyfer cyflymiad gorchymyn cyntaf.Defnyddiwyd RFQ i gyflymu ïonau 7Li3+ o egni mewnblaniad o 22 keV/n i 204 keV/n.Er bod lithiwm a gronynnau eraill â gwefr is yn y plasma hefyd yn cael eu tynnu o'r plasma a'u chwistrellu i'r agorfa RFQ, mae'r linac RFQ ond yn cyflymu ïonau â chymhareb gwefr-i-màs (Q/A) yn agos at 7Li3+.
Ar ffig.Mae Ffigur 4 yn dangos y tonffurfiau a ganfuwyd gan y trawsnewidydd cerrynt (CT) yn allbwn y linac RFQ a'r cwpan Faraday (FC) ar ôl dadansoddi'r magnet, fel y dangosir yn ffig.2. Gellir dehongli'r sifft amser rhwng y signalau fel y gwahaniaeth yn yr amser hedfan yn lleoliad y synhwyrydd.Y cerrynt ïon brig a fesurwyd ar CT oedd 43 mA.Yn y sefyllfa RT, gall y trawst cofrestredig gynnwys nid yn unig ïonau wedi'u cyflymu i'r egni a gyfrifwyd, ond hefyd ïonau heblaw 7Li3+, nad ydynt wedi'u cyflymu'n ddigonol.Fodd bynnag, mae tebygrwydd y ffurfiau cerrynt ïon a ddarganfuwyd trwy gyfrwng QD a PC yn dangos bod y cerrynt ïon yn bennaf yn cynnwys 7Li3+ carlam, ac mae'r gostyngiad yng ngwerth brig y cerrynt ar PC yn cael ei achosi gan golledion trawst yn ystod trosglwyddiad ïon rhwng QD a PC.Colledion Cadarnheir hyn hefyd gan efelychiad yr amlen.Er mwyn mesur cerrynt trawst 7Li3+ yn gywir, caiff y trawst ei ddadansoddi gyda magnet deupol fel y disgrifir yn yr adran nesaf.
Osgilogramau o'r trawst carlam a gofnodwyd yn y canfodydd safleoedd CT (cromlin ddu) a FC (cromlin goch).Mae'r mesuriadau hyn yn cael eu sbarduno gan ffotosynhwyrydd yn canfod ymbelydredd laser wrth gynhyrchu plasma laser.Mae'r gromlin ddu yn dangos y tonffurf wedi'i fesur ar CT sy'n gysylltiedig ag allbwn linac RFQ.Oherwydd ei agosrwydd at y linac RFQ, mae'r synhwyrydd yn codi sŵn RF 100 MHz, felly defnyddiwyd hidlydd FFT pas isel 98 MHz i gael gwared ar y signal RF soniarus 100 MHz sydd wedi'i osod ar y signal canfod.Mae'r gromlin goch yn dangos y donffurf yn FC ar ôl i'r magnet dadansoddol gyfarwyddo'r trawst ïon 7Li3+.Yn y maes magnetig hwn, ar wahân i 7Li3+, gellir cludo N6+ ac O7+.
Mae'r trawst ïon ar ôl y linac RFQ yn cael ei ganolbwyntio gan gyfres o dri magnetau ffocws pedwarpol ac yna'n cael eu dadansoddi gan fagnetau deupol i ynysu amhureddau yn y trawst ïon.Mae maes magnetig o 0.268 T yn cyfeirio'r trawstiau 7Li3+ i'r CC.Dangosir tonffurf canfod y maes magnetig hwn fel y gromlin goch yn Ffigur 4. Mae'r cerrynt trawst brig yn cyrraedd 35 mA, sydd fwy na 100 gwaith yn uwch na thrawst Li3+ nodweddiadol a gynhyrchir mewn cyflymyddion electrostatig confensiynol presennol.Lled pwls y trawst yw 2.0 µs ar led llawn ar hanner uchafswm.Mae canfod trawst 7Li3+ â maes magnetig deupol yn dangos bod y sypiau a'r cyflymiad trawst yn llwyddiannus.Mae'r cerrynt trawst ïon a ganfuwyd gan FC wrth sganio maes magnetig y deupol i'w weld yn Ffig. 5. Gwelwyd un brig glân, wedi'i wahanu'n dda oddi wrth gopaon eraill.Gan fod gan yr holl ïonau sy'n cael eu cyflymu i'r egni dylunio gan linac RFQ yr un cyflymder, mae'n anodd gwahanu trawstiau ïon â'r un Q/A gan feysydd magnetig deupol.Felly, ni allwn wahaniaethu rhwng 7Li3+ a N6+ neu O7+.Fodd bynnag, gellir amcangyfrif swm yr amhureddau o wladwriaethau tâl cyfagos.Er enghraifft, gellir gwahanu N7+ ac N5+ yn hawdd, tra gall N6+ fod yn rhan o'r amhuredd a disgwylir iddo fod yn bresennol mewn tua'r un faint â N7+ ac N5+.Mae lefel y llygredd amcangyfrifedig tua 2%.
Sbectra cydran trawst a geir trwy sganio maes magnetig deupol.Mae'r brig ar 0.268 T yn cyfateb i 7Li3+ a N6+.Mae lled brig yn dibynnu ar faint y trawst ar y slit.Er gwaethaf copaon eang, mae 7Li3+ yn gwahanu'n dda oddi wrth 6Li3+, O6+, a N5+, ond yn gwahanu'n wael oddi wrth O7+ a N6+.
Yn lleoliad y CC, cadarnhawyd proffil y trawst gyda pheiriant plygio i mewn a'i recordio gyda chamera digidol cyflym fel y dangosir yn Ffigur 6. Dangosir bod y trawst pwls 7Li3+ gyda cherrynt o 35 mA yn cael ei gyflymu i RFQ wedi'i gyfrifo. ynni o 204 keV/n, sy'n cyfateb i 1.4 MeV , ac a drosglwyddir i'r synhwyrydd FC.
Proffil trawst a arsylwyd ar sgrin scintillator cyn-FC (wedi'i liwio gan Fiji, 2.3.0, https://imagej.net/software/fiji/).Cafodd maes magnetig y magnet deupol dadansoddol ei diwnio i gyfeirio cyflymiad y trawst ïon Li3+ i'r ynni dylunio RFQ.Mae'r dotiau glas yn yr ardal werdd yn cael eu hachosi gan ddeunydd scintillator diffygiol.
Cyflawnwyd y genhedlaeth o ïonau 7Li3+ trwy abladiad laser o wyneb ffoil lithiwm solet, a chafodd trawst ïon cyfredol uchel ei ddal a'i gyflymu gyda linac RFQ a ddyluniwyd yn arbennig gan ddefnyddio DPIS.Ar egni trawst o 1.4 MeV, cyrhaeddodd y cerrynt brig o 7Li3+ ar y CC ar ôl dadansoddi'r magnet oedd 35 mA.Mae hyn yn cadarnhau bod y rhan bwysicaf o weithredu ffynhonnell niwtron gyda cinemateg gwrthdro wedi'i weithredu'n arbrofol.Yn y rhan hon o'r papur, bydd dyluniad cyfan ffynhonnell niwtron gryno yn cael ei drafod, gan gynnwys cyflymyddion ynni uchel a gorsafoedd targed niwtron.Mae'r dyluniad yn seiliedig ar ganlyniadau a gafwyd gyda systemau presennol yn ein labordy.Dylid nodi y gellir cynyddu cerrynt brig y trawst ïon ymhellach trwy fyrhau'r pellter rhwng y ffoil lithiwm a'r linac RFQ.Reis.Mae 7 yn dangos y cysyniad cyfan o'r ffynhonnell gryno arfaethedig o niwtronau yn y cyflymydd.
Dyluniad cysyniadol y ffynhonnell gryno arfaethedig o niwtronau yn y cyflymydd (tynnwyd gan Freecad, 0.19, https://www.freecadweb.org/).O'r dde i'r chwith: ffynhonnell ïon laser, magnet solenoid, linac RFQ, trosglwyddiad trawst ynni canolig (MEBT), linac IH, a siambr ryngweithio ar gyfer cynhyrchu niwtronau.Darperir amddiffyniad rhag ymbelydredd yn bennaf i'r cyfeiriad ymlaen oherwydd natur gyfyngedig y trawstiau niwtron a gynhyrchir.
Ar ôl y RFQ linac, bwriedir cyflymu'r strwythur H Rhyng-ddigidol (IH linac)30 linac ymhellach.Mae IH linacs yn defnyddio strwythur tiwb drifft modd π i ddarparu graddiannau maes trydan uchel dros ystod benodol o gyflymderau.Cynhaliwyd yr astudiaeth gysyniadol yn seiliedig ar efelychiad deinameg hydredol 1D ac efelychiad cragen 3D.Mae cyfrifiadau'n dangos y gall linac IH 100 MHz gyda foltedd tiwb drifft rhesymol (llai na 450 kV) a magnet ffocws cryf gyflymu trawst 40 mA o 1.4 i 14 MeV ar bellter o 1.8 m.Amcangyfrifir bod dosbarthiad ynni ar ddiwedd y gadwyn cyflymydd yn ± 0.4 MeV, nad yw'n effeithio'n sylweddol ar sbectrwm ynni niwtronau a gynhyrchir gan y targed trosi niwtronau.Yn ogystal, mae emissivity y trawst yn ddigon isel i ganolbwyntio'r trawst i mewn i fan trawst llai nag a fyddai ei angen fel arfer ar gyfer magnet pedwarpôl cryfder canolig a maint.Mewn trosglwyddiad trawst ynni canolig (MEBT) rhwng y linac RFQ a'r linac IH, defnyddir y cyseinydd trawst i gynnal y strwythur trawst.Defnyddir tri magnet pedwarpol i reoli maint y trawst ochr.Mae'r strategaeth ddylunio hon wedi'i defnyddio mewn llawer o gyflymwyr31,32,33.Amcangyfrifir bod cyfanswm hyd y system gyfan o'r ffynhonnell ïon i'r siambr darged yn llai nag 8 m, a all ffitio mewn tryc lled-ôl-gerbyd safonol.
Bydd y targed trosi niwtron yn cael ei osod yn syth ar ôl y cyflymydd llinellol.Rydym yn trafod cynlluniau gorsafoedd targed yn seiliedig ar astudiaethau blaenorol gan ddefnyddio senarios cinematig gwrthdro23.Mae'r targedau trosi a adroddwyd yn cynnwys deunyddiau solet (polypropylen (C3H6) a hydrid titaniwm (TiH2)) a systemau targed nwyol.Mae gan bob nod fanteision ac anfanteision.Mae targedau solet yn caniatáu rheolaeth drwch fanwl gywir.Po deneuaf yw'r targed, y mwyaf cywir yw trefniant gofodol cynhyrchu niwtronau.Fodd bynnag, efallai y bydd gan dargedau o'r fath rywfaint o adweithiau niwclear ac ymbelydredd digroeso o hyd.Ar y llaw arall, gall targed hydrogen ddarparu amgylchedd glanach trwy ddileu cynhyrchu 7Be, prif gynnyrch yr adwaith niwclear.Fodd bynnag, mae gan hydrogen allu rhwystr gwan ac mae angen pellter corfforol mawr ar gyfer rhyddhau digon o ynni.Mae hyn ychydig yn anfanteisiol ar gyfer mesuriadau TOF.Yn ogystal, os defnyddir ffilm denau i selio targed hydrogen, mae angen ystyried colledion ynni'r pelydrau gama a gynhyrchir gan y ffilm denau a'r trawst lithiwm digwyddiad.
Mae LICORNE yn defnyddio targedau polypropylen ac mae'r system darged wedi'i huwchraddio i gelloedd hydrogen wedi'u selio â ffoil tantalwm.Gan dybio bod cerrynt trawst o 100 NA ar gyfer 7Li34, gall y ddwy system darged gynhyrchu hyd at 107 n/s/sr.Os byddwn yn cymhwyso'r trosiad cynnyrch niwtron honedig hwn i'n ffynhonnell niwtron arfaethedig, yna gellir cael pelydryn wedi'i yrru gan lithiwm o 7 × 10–8 C ar gyfer pob pwls laser.Mae hyn yn golygu bod tanio'r laser ddwywaith yr eiliad yn unig yn cynhyrchu 40% yn fwy o niwtronau nag y gall LICORNE ei gynhyrchu mewn un eiliad gyda pelydr di-dor.Gellir cynyddu cyfanswm y fflwcs yn hawdd trwy gynyddu amlder cyffroi'r laser.Os tybiwn fod system laser 1 kHz ar y farchnad, mae'n hawdd graddio'r fflwcs niwtron ar gyfartaledd hyd at tua 7 × 109 n/s/sr.
Pan fyddwn yn defnyddio systemau cyfradd ailadrodd uchel gyda thargedau plastig, mae angen rheoli'r gwres a gynhyrchir ar y targedau oherwydd, er enghraifft, mae gan polypropylen ymdoddbwynt isel o 145-175 ° C a dargludedd thermol isel o 0.1-0.22 W / m/K.Ar gyfer trawst lithiwm-ion 14 MeV, mae targed polypropylen 7 µm o drwch yn ddigon i leihau egni'r trawst i'r trothwy adwaith (13.098 MeV).Gan ystyried cyfanswm effaith yr ïonau a gynhyrchir gan un ergyd laser ar y targed, amcangyfrifir bod rhyddhau ïonau lithiwm trwy polypropylen yn 64 mJ/pwls.Gan dybio bod yr holl egni yn cael ei drosglwyddo mewn cylch gyda diamedr o 10 mm, mae pob pwls yn cyfateb i godiad tymheredd o tua 18 K/pwls.Mae rhyddhau ynni ar dargedau polypropylen yn seiliedig ar y rhagdybiaeth syml bod yr holl golledion ynni yn cael eu storio fel gwres, heb unrhyw ymbelydredd na cholledion gwres eraill.Gan fod cynyddu nifer y corbys yr eiliad yn gofyn am ddileu cronni gwres, gallwn ddefnyddio targedau stribedi i osgoi rhyddhau ynni ar yr un pwynt23.Gan dybio bod smotyn trawst 10 mm ar darged gyda chyfradd ailadrodd laser o 100 Hz, cyflymder sganio'r tâp polypropylen fyddai 1 m/s.Mae cyfraddau ailadrodd uwch yn bosibl os caniateir gorgyffwrdd sbot trawst.
Buom hefyd yn ymchwilio i dargedau gyda batris hydrogen, oherwydd gellid defnyddio trawstiau gyriant cryfach heb niweidio'r targed.Gellir tiwnio'r pelydr niwtron yn hawdd trwy newid hyd y siambr nwy a'r pwysedd hydrogen y tu mewn.Defnyddir ffoil metel tenau yn aml mewn cyflymyddion i wahanu rhanbarth nwyol y targed o wactod.Felly, mae angen cynyddu egni'r trawst lithiwm-ion digwyddiad er mwyn gwneud iawn am y colledion ynni ar y ffoil.Roedd y cynulliad targed a ddisgrifiwyd yn adroddiad 35 yn cynnwys cynhwysydd alwminiwm 3.5 cm o hyd gyda phwysedd nwy H2 o 1.5 atm.Mae'r trawst ïon lithiwm 16.75 MeV yn mynd i mewn i'r batri trwy'r ffoil 2.7 µm Ta wedi'i oeri ag aer, ac mae egni'r trawst ïon lithiwm ar ddiwedd y batri yn cael ei arafu i'r trothwy adwaith.Er mwyn cynyddu egni pelydr batris lithiwm-ion o 14.0 MeV i 16.75 MeV, roedd yn rhaid ymestyn y linac IH tua 30 cm.
Astudiwyd hefyd allyriadau niwtronau o dargedau celloedd nwy.Ar gyfer y targedau nwy LICORNE uchod, mae efelychiadau GEANT436 yn dangos bod niwtronau â chyfeiriadedd uchel yn cael eu cynhyrchu y tu mewn i'r côn, fel y dangosir yn Ffigur 1 yn [37].Mae cyfeirnod 35 yn dangos yr ystod egni o 0.7 i 3.0 MeV gydag agoriad côn uchaf o 19.5 ° o'i gymharu â chyfeiriad lluosogi'r prif drawst.Gall niwtronau â gogwydd uchel leihau'n sylweddol faint o ddeunydd cysgodi ar y mwyafrif o onglau, gan leihau pwysau'r strwythur a darparu mwy o hyblygrwydd wrth osod offer mesur.O safbwynt amddiffyniad rhag ymbelydredd, yn ogystal â niwtronau, mae'r targed nwyol hwn yn allyrru 478 o belydrau gama keV yn isotropic yn y system cydgysylltu centroid38.Mae'r pelydrau-γ hyn yn cael eu cynhyrchu o ganlyniad i bydredd 7Be a 7Li deexcitation, sy'n digwydd pan fydd y trawst Li cynradd yn taro'r ffenestr mewnbwn Ta.Fodd bynnag, trwy ychwanegu cyflinydd silindrog 35 Pb/Cu trwchus, gellir lleihau'r cefndir yn sylweddol.
Fel targed amgen, gall un ddefnyddio ffenestr plasma [39, 40], sy'n ei gwneud hi'n bosibl cyflawni pwysedd hydrogen cymharol uchel a rhanbarth gofodol bach o gynhyrchu niwtron, er ei fod yn israddol i dargedau solet.
Rydym yn ymchwilio i drosi niwtronau gan dargedu opsiynau ar gyfer y dosbarthiad ynni disgwyliedig a maint trawst pelydryn ïon lithiwm gan ddefnyddio GEANT4.Mae ein hefelychiadau yn dangos dosbarthiad cyson o egni niwtronau a dosraniadau onglog ar gyfer targedau hydrogen yn y llenyddiaeth uchod.Mewn unrhyw system darged, gall niwtronau â gogwydd uchel gael eu cynhyrchu gan adwaith cinematig gwrthdro a yrrir gan belydr 7Li3+ cryf ar darged llawn hydrogen.Felly, gellir gweithredu ffynonellau niwtronau newydd trwy gyfuno technolegau sydd eisoes yn bodoli.
Roedd yr amodau arbelydru laser yn atgynhyrchu arbrofion cynhyrchu pelydr ïon cyn yr arddangosiad carlam.Mae'r laser yn system nanosecond Nd:YAG bwrdd gwaith gyda dwysedd pŵer laser o 1012 W/cm2, tonfedd sylfaenol o 1064 nm, egni sbot o 800 mJ, a hyd pwls o 6 ns.Amcangyfrifir bod y diamedr sbot ar y targed yn 100 µm.Oherwydd bod metel lithiwm (Alfa Aesar, 99.9% pur) yn eithaf meddal, mae'r deunydd wedi'i dorri'n fanwl gywir yn cael ei wasgu i'r mowld.Dimensiynau ffoil 25 mm × 25 mm, trwch 0.6 mm.Mae difrod tebyg i grater yn digwydd ar wyneb y targed pan fydd laser yn ei daro, felly mae'r targed yn cael ei symud gan lwyfan modur i ddarparu rhan newydd o wyneb y targed gyda phob ergyd laser.Er mwyn osgoi ailgyfuno oherwydd nwy gweddilliol, cadwyd y pwysau yn y siambr yn is na'r ystod o 10-4 Pa.
Mae cyfaint cychwynnol y plasma laser yn fach, gan fod maint y sbot laser yn 100 μm ac o fewn 6 ns ar ôl ei gynhyrchu.Gellir cymryd y gyfrol fel pwynt union a'i ehangu.Os gosodir y synhwyrydd bellter xm o'r wyneb targed, yna mae'r signal a dderbynnir yn ufuddhau i'r berthynas: cerrynt ïon I, amser cyrraedd ïon t, a lled pwls τ.
Astudiwyd y plasma a gynhyrchwyd gan y dull TOF gyda FC a dadansoddwr ïon ynni (EIA) wedi'i leoli bellter o 2.4 m a 3.85 m o'r targed laser.Mae gan y CC grid atalydd â thuedd o -5 kV i atal electronau.Mae gan yr EIA deflector electrostatig 90 gradd sy'n cynnwys dau electrod silindrog metel cyfechelog gyda'r un foltedd ond polaredd gyferbyn, positif ar y tu allan a negyddol ar y tu mewn.Mae'r plasma sy'n ehangu yn cael ei gyfeirio i'r deflector y tu ôl i'r slot a'i allwyro gan y maes trydan sy'n mynd drwy'r silindr.Mae ïonau sy'n bodloni'r berthynas E/z = eKU yn cael eu canfod gan ddefnyddio Lluosydd Electron Eilaidd (SEM) (Hamatsu R2362), lle mae E, z, e, K, ac U yn egni ïon, cyflwr gwefr, a gwefr yn ffactorau geometrig EIA .electronau, yn y drefn honno, a'r gwahaniaeth potensial rhwng yr electrodau.Trwy newid y foltedd ar draws yr allwyrydd, gall rhywun gael dosbarthiad egni a gwefr ïonau yn y plasma.Mae'r foltedd ysgubo U/2 EIA yn yr ystod o 0.2 V i 800 V, sy'n cyfateb i egni ïon yn yr ystod o 4 eV i 16 keV fesul cyflwr gwefr.
Dangosir dosraniadau cyflwr gwefr yr ïonau a ddadansoddwyd o dan yr amodau arbelydru laser a ddisgrifir yn yr adran “Cynhyrchu trawstiau lithiwm wedi'u tynnu'n llawn” yn Ffigys.8.
Dadansoddiad o ddosbarthiad cyflwr gwefr yr ïonau.Dyma broffil amser dwysedd cerrynt ïon wedi'i ddadansoddi gydag EIA a'i raddio ar 1 m o'r ffoil lithiwm gan ddefnyddio'r hafaliad.(1) a (2).Defnyddiwch yr amodau arbelydru laser a ddisgrifir yn yr adran “Cynhyrchu Pelydryn Lithiwm Wedi'i Allfoli'n Hollol”.Trwy integreiddio pob dwysedd cerrynt, cyfrifwyd cyfran yr ïonau yn y plasma, a ddangosir yn Ffigur 3.
Gall ffynonellau ïon laser gyflwyno trawst ïon aml-mA dwys gyda gwefr uchel.Fodd bynnag, mae cyflwyno trawst yn anodd iawn oherwydd gwrthyriad tâl gofod, felly ni chafodd ei ddefnyddio'n helaeth.Yn y cynllun traddodiadol, mae trawstiau ïon yn cael eu tynnu o'r plasma a'u cludo i'r cyflymydd cynradd ar hyd llinell trawst gyda sawl magnet ffocws i siapio'r trawst ïon yn unol â gallu codi'r cyflymydd.Mewn trawstiau grym gwefru gofod, mae'r trawstiau'n ymwahanu'n aflinol, a gwelir colledion trawst difrifol, yn enwedig yn y rhanbarth o gyflymder isel.Er mwyn goresgyn y broblem hon wrth ddatblygu cyflymyddion carbon meddygol, cynigir cynllun cyflawni trawst DPIS41 newydd.Rydym wedi defnyddio'r dechneg hon i gyflymu pelydr lithiwm-ion pwerus o ffynhonnell niwtron newydd.
Fel y dangosir yn ffig.4, mae'r gofod y mae'r plasma yn cael ei gynhyrchu a'i ehangu wedi'i amgylchynu gan gynhwysydd metel.Mae'r gofod caeedig yn ymestyn i'r fynedfa i'r resonator RFQ, gan gynnwys y cyfaint y tu mewn i'r coil solenoid.Rhoddwyd foltedd o 52 kV ar y cynhwysydd.Yn y cyseinydd RFQ, mae ïonau'n cael eu tynnu gan botensial trwy dwll diamedr 6 mm trwy seilio'r RFQ.Mae'r grymoedd gwrthyrru aflinol ar linell y trawst yn cael eu dileu wrth i'r ïonau gael eu cludo yn y cyflwr plasma.Yn ogystal, fel y crybwyllwyd uchod, gwnaethom gymhwyso maes solenoid ar y cyd â DPIS i reoli a chynyddu dwysedd ïonau yn yr agorfa echdynnu.
Mae'r cyflymydd RFQ yn cynnwys siambr gwactod silindrog fel y dangosir yn ffig.9a.Y tu mewn iddo, mae pedair gwialen o gopr di-ocsigen yn cael eu gosod yn bedwarplyg yn gymesur o amgylch echelin y trawst (Ffig. 9b).Mae 4 gwialen a siambrau yn ffurfio cylched RF soniarus.Mae'r maes RF anwythol yn creu foltedd sy'n amrywio o ran amser ar draws y wialen.Mae ïonau a fewnblannir yn hydredol o amgylch yr echelin yn cael eu dal yn ochrol gan y cae pedwarplyg.Ar yr un pryd, mae blaen y gwialen yn cael ei fodiwleiddio i greu maes trydan echelinol.Mae'r maes echelinol yn hollti'r pelydr di-dor wedi'i chwistrellu yn gyfres o gorbys trawst a elwir yn belydr.Mae pob trawst wedi'i gynnwys o fewn amser cylchred RF penodol (10 ns).Mae trawstiau cyfagos wedi'u gosod yn ôl y cyfnod amledd radio.Yn y linac RFQ, mae pelydr 2 µs o ffynhonnell ïon laser yn cael ei drawsnewid yn ddilyniant o 200 trawst.Yna caiff y trawst ei gyflymu i'r egni a gyfrifwyd.
Cyflymydd llinol RFQ.(a) (chwith) Golygfa allanol o'r siambr linac RFQ.(b) (ar y dde) Electrod pedair rhoden yn y siambr.
Prif baramedrau dylunio'r linac RFQ yw'r foltedd gwialen, amledd soniarus, radiws twll trawst, a modiwleiddio electrod.Dewiswch y foltedd ar y rhoden ± 29 kV fel bod ei faes trydan o dan y trothwy ymddatod trydanol.Po isaf yw'r amledd soniarus, y mwyaf yw'r grym canolbwyntio ochrol a'r lleiaf yw'r maes cyflymiad cyfartalog.Mae radiysau agorfa fawr yn ei gwneud hi'n bosibl cynyddu maint y trawst ac, o ganlyniad, cynyddu'r cerrynt trawst oherwydd y gwrthyriad tâl gofod llai.Ar y llaw arall, mae angen mwy o bŵer RF ar radiysau agorfa mwy i bweru'r linac RFQ.Yn ogystal, mae'n cael ei gyfyngu gan ofynion ansawdd y safle.Yn seiliedig ar y balansau hyn, dewiswyd yr amledd soniarus (100 MHz) a radiws yr agorfa (4.5 mm) ar gyfer cyflymiad trawst cerrynt uchel.Dewisir y modiwleiddio i leihau colled trawst a chynyddu effeithlonrwydd cyflymu.Mae'r dyluniad wedi'i optimeiddio sawl gwaith i gynhyrchu dyluniad linac RFQ a all gyflymu ïonau 7Li3+ ar 40 mA o 22 keV/n i 204 keV/n o fewn 2 m.Y pŵer RF a fesurwyd yn ystod yr arbrawf oedd 77 kW.
Gall linacs RFQ gyflymu ïonau gydag ystod Q/A penodol.Felly, wrth ddadansoddi trawst bwydo i ddiwedd cyflymydd llinol, mae angen cymryd i ystyriaeth isotopau a sylweddau eraill.Yn ogystal, mae'r ïonau a ddymunir, wedi'u cyflymu'n rhannol, ond yn disgyn o dan amodau cyflymu yng nghanol y cyflymydd, yn dal i allu cwrdd â chyfyngiad ochrol a gellir eu cludo i'r diwedd.Gelwir pelydrau diangen heblaw gronynnau 7Li3+ wedi'u peiriannu yn amhureddau.Yn ein harbrofion, amhureddau 14N6+ a 16O7+ oedd y pryder mwyaf, gan fod y ffoil metel lithiwm yn adweithio ag ocsigen a nitrogen yn yr aer.Mae gan yr ïonau hyn gymhareb Q/A y gellir ei chyflymu â 7Li3+.Rydym yn defnyddio magnetau deupol i wahanu trawstiau o wahanol ansawdd ac ansawdd ar gyfer dadansoddi trawst ar ôl y linac RFQ.
Mae'r llinell trawst ar ôl y linac RFQ wedi'i chynllunio i gyflwyno'r trawst 7Li3+ cyflym iawn i'r CC ar ôl y magnet deupol.Defnyddir electrodau gogwydd -400 V i atal electronau eilaidd yn y cwpan i fesur cerrynt y trawst ïon yn gywir.Gyda'r opteg hon, mae'r taflwybrau ïon yn cael eu gwahanu'n deupolau a'u canolbwyntio mewn gwahanol leoedd yn dibynnu ar y cwestiwn / ateb.Oherwydd amrywiol ffactorau megis trylediad momentwm a gwrthyriad tâl gofod, mae gan y trawst yn y ffocws lled penodol.Dim ond os yw'r pellter rhwng safleoedd ffocal y ddwy rywogaeth ïon yn fwy na lled y trawst y gellir gwahanu'r rhywogaeth.I gael y datrysiad uchaf posibl, gosodir hollt llorweddol ger canol y trawst, lle mae'r trawst wedi'i grynhoi'n ymarferol.Gosodwyd sgrin pefriiad (CsI(Tl) o Saint-Gobain, 40 mm × 40 mm × 3 mm) rhwng yr hollt a'r PC.Defnyddiwyd y scintillator i bennu'r hollt lleiaf y bu'n rhaid i'r gronynnau a ddyluniwyd fynd drwyddo i'w datrys yn y modd gorau posibl ac i ddangos meintiau trawst derbyniol ar gyfer trawstiau ïon trwm cerrynt uchel.Mae delwedd y trawst ar y scintillator yn cael ei recordio gan gamera CCD trwy ffenestr gwactod.Addaswch y ffenestr amser amlygiad i gwmpasu lled pwls y trawst cyfan.
Mae setiau data a ddefnyddiwyd neu a ddadansoddwyd yn yr astudiaeth gyfredol ar gael gan yr awduron priodol ar gais rhesymol.
Manke, I. et al.Delweddu tri dimensiwn o barthau magnetig.commun cenedlaethol.1, 125. https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010).
Anderson, IS et al.Posibiliadau o astudio ffynonellau niwtronau cryno mewn cyflymyddion.ffiseg.Cyf 654, 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016).
Urchuoli, A. et al.Microtomograffeg gyfrifiadurol yn seiliedig ar niwtron: Pliobates cataloniae a Barberapithecus huerzeleri fel achosion prawf.Oes.J. Ffiseg.anthropoleg.166, 987–993.https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018).