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正电子束流的输运

日期:2012-5-22 (来源:互联网)

慢正电子束传输的作用是将正电子束有效地传输到靶室的靶上,同时要求给出能量在几电子伏至几万电子伏范围内可调且能散度小、几何聚焦好的正电子束。传输慢正电子束的方式有多种:均匀磁场方式、静电场方式或通过电磁场叠加、各种透镜等混合。

通常慢束装置中采用的是均匀磁场传输方式,磁场的作用是限制从慢化体出射的具有径向动量的低能正电子在沿真空管道轴向运动过程中偏离轴方向,造成束斑偏移。载能正电子在磁场中受洛仑兹力而做螺旋运动,其横向运动半径r由下式决定:

r=mυT/eBz(4.3)

式中:υT——慢正电子径向的运动速度;

Bz——轴向传输磁场的大小。

所以,传输磁场的大小决定慢正电子束斑尺寸的大小。

均匀磁场的产生可以有以下两种方式:螺线管和亥姆霍兹线圈。前者可以提供非常均匀的磁场,但觖点是真空管道被包在其中,从而给像真空烘烤等工作的实施M57962L-01R.html" target="_blank" title="M57962L-01R">M57962L-01R带来麻烦。亥姆霍兹线圈相比而言用得就比较广泛,由几组(2~10组)亥姆霍兹线圈可以产生均匀度为5%~10%、大小约为0.OIT的磁场。

从放射性同位素发出正电子的能量较高且连续分布,因而总有部分能量高的正电子能够穿过慢化体。这些透射正电子及放射源发出的7射线同所需的低能正电子一起混杂在慢化体引出的束流中,使得测量数据中包含了大量的背景噪声,给测量工作带来极大的干扰。为了有效去除放射源发出的高能正电子及杂散7射线,同时选出所需要的低能正电子,在慢正电子束流装置中必须有相应的能量选择装置。通常采用的能量选择器有以下三种:E×B能量选择器、弯管道能量选择器、球面板能量分析器,其中前面两种制造相对简单,使用广泛。