304L 6.35*1mm ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಕೊಳವೆಗಳ ಪೂರೈಕೆದಾರರು, ಪಲ್ಸ್ ನೇರ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ತೀವ್ರವಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣದ ಪ್ರದರ್ಶನ

Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು.ನೀವು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವಿರಿ.ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ).ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು JavaScript ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಪ್ರತಿ ಸ್ಲೈಡ್‌ಗೆ ಮೂರು ಲೇಖನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸ್ಲೈಡರ್‌ಗಳು.ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಹಿಂದಿನ ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಬಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿ ಸ್ಲೈಡ್ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಲೈಡ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಬಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ.

ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಚಾಲಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ವೇಗವರ್ಧಕ-ಚಾಲಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್ ಭರವಸೆಯ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯಾಗಿರಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕಡಿಮೆ ಅನಗತ್ಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ತೀವ್ರವಾದ ಕಿರಣವನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ಅಂತಹ ಸಾಧನಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅಸಾಧ್ಯವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ.ನೇರ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಳವಡಿಕೆ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಕಷ್ಟು ಅಯಾನು ಹರಿವಿನ ಅತ್ಯಂತ ತೀವ್ರವಾದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಈ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಹಾಳೆಯ ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಲ್ಸ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಆಕ್ಸಿಲರೇಟರ್ (RFQ ವೇಗವರ್ಧಕ) ಮೂಲಕ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ನಾವು 1.43 MeV ಗೆ ವೇಗವರ್ಧಿತ 35 mA ಯ ಪೀಕ್ ಬೀಮ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಜೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒದಗಿಸಬಹುದಾದ ಎರಡು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.
ಎಕ್ಸ್-ಕಿರಣಗಳು ಅಥವಾ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಒಳಹೊಕ್ಕು ಆಳವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಮ್ಯಾಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ವಸ್ತುಗಳ 1,2,3,4,5,6,7 ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಬಹುಮುಖ ಶೋಧಕಗಳಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆ, ರಚನೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ8 ಬಳಸಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಲೋಹದ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿನ ಜಾಡಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವಿವರವಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮೂಲಭೂತ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲ ಸಾಧನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಕರು ಇದನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ರೈಲು ಮತ್ತು ವಿಮಾನ ಭಾಗಗಳು9,10,11,12 ನಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿರುವ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೈಲ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಬಾವಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಪ್ರೋಟಾನ್-ಸಮೃದ್ಧ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಿವಿಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಕಟ್ಟಡಗಳು, ಸುರಂಗಗಳು ಮತ್ತು ಸೇತುವೆಗಳಲ್ಲಿನ ಗುಪ್ತ ದೋಷಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ.ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವು ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಮಾಣು ಪ್ರಸರಣ ತಡೆಗೆ ಜಾಗತಿಕ ಒಮ್ಮತದೊಂದಿಗೆ, ಸಂಶೋಧನಾ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಸಣ್ಣ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗುತ್ತಿದೆ.ಇದಲ್ಲದೆ, ಇತ್ತೀಚಿನ ಫುಕುಶಿಮಾ ಅಪಘಾತವು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಸಾಮಾಜಿಕವಾಗಿ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹಗೊಳಿಸಿದೆ.ಈ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ2.ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಹಲವಾರು ದೊಡ್ಡ ವೇಗವರ್ಧಕ-ವಿಭಜಿಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿವೆ14,15.ಆದಾಗ್ಯೂ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬಳಕೆಗಾಗಿ, ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮೂಲಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, 16 ಇದು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಸೇರಿರಬಹುದು.ವೇಗವರ್ಧಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ ಹೊಸ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಂದು ಲಿನಾಕ್-ಚಾಲಿತ ಜನರೇಟರ್ ಡ್ರೈವ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.ಒಮ್ಮೆ ಹೊರಸೂಸಿದರೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಿನ್ನೆಲೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಶಬ್ದದಿಂದಾಗಿ ವಿಕಿರಣ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುವ ಪಲ್ಸ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತವೆ.ಪ್ರೋಟಾನ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಹಲವಾರು ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ17,18,19.7Li(p, n)7Be ಮತ್ತು 9Be(p, n)9B ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಚಾಲಿತ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು20.ಪ್ರೋಟಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ಶಕ್ತಿಯು ಮಿತಿ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗುರಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತವೆ.ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್‌ನ ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನದ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಸಮರ್ಥ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಚಲಿಸುವ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿ ಎರಡನ್ನೂ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಕೋನಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಡುತ್ತವೆ, ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನಾಶಮಾಡುತ್ತವೆ.ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ವೇಗವರ್ಧಕ-ಚಾಲಿತ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಪ್ರೋಟಾನ್-ಆಧಾರಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್ ಬಲವಾದ ವಿಕಿರಣ ರಕ್ಷಾಕವಚವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬೃಹತ್ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.ಡ್ರೈವಿಂಗ್ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಗತ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೌಲಭ್ಯದ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಹೆಚ್ಚಳದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ವಿಲೋಮ-ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ21.ಈ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳು, ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ಗಳು, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲ, ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಂತಹ ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಸಮೃದ್ಧ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, ಪ್ರೋಟಾನ್ ಕಿರಣದ ಬದಲಿಗೆ ಒಂದು ಭಾರವಾದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಕಿರಣವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ಅಯಾನ್-ಚಾಲಿತ ಕಿರಣಗಳಂತಹ ಪರ್ಯಾಯಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ವಿಷಕಾರಿ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ಕಾಳಜಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಲೋಮ-ಚಲನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣವು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.ಲಿಥಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಆವೇಗವು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಪರಮಾಣು ಘರ್ಷಣೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಹ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ22.ಪ್ರೋಟಾನ್ ಎಂಜಿನ್‌ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಕರಣ ಮತ್ತು ವಿಲೋಮ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಸನ್ನಿವೇಶದ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕೋನಗಳ ವಿವರಣೆ (ಅಡೋಬ್ ಇಲ್ಲಸ್ಟ್ರೇಟರ್ CS5, 15.1.0, https://www.adobe.com/products/illustrator.html ನೊಂದಿಗೆ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ).(ಎ) ಚಲಿಸುವ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಲಿಥಿಯಂ ಗುರಿಯ ಹೆಚ್ಚು ಭಾರವಾದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಡೆಯುವುದರಿಂದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಯಾವುದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೊರಹಾಕಬಹುದು.(b) ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಚಾಲಕವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಬಾಂಬ್ ದಾಳಿ ಮಾಡಿದರೆ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರದ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಿಂದಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮುಂದಕ್ಕೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಿರಿದಾದ ಕೋನ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಭಾರೀ ಅಯಾನುಗಳ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹರಿವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ತೊಂದರೆಯಿಂದಾಗಿ ಕೆಲವೇ ವಿಲೋಮ ಚಲನಶೀಲ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ.ಈ ಎಲ್ಲಾ ಸಸ್ಯಗಳು ಟಂಡೆಮ್ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸ್ಪಟರ್ ಅಯಾನು ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇತರ ರೀತಿಯ ಅಯಾನು ಮೂಲಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ26.ಯಾವುದೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಲಭ್ಯವಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವು 100 µA ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.Li3+27 ನ 1 mA ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಈ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.ತೀವ್ರತೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಅದರ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಪ್ರವಾಹವು 10 mA28 ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು, ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ರಹಿತವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.ಅಯಾನುಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಮಟ್ಟವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.Li-ion ಬೀಮ್ ಡ್ರೈವರ್‌ಗಳಿಗೆ 10 mA ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ Li3+ ಪೀಕ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ನಾವು 35 mA ವರೆಗಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹಗಳೊಂದಿಗೆ Li3+ ಕಿರಣಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ, ಇದು ಮುಂದುವರಿದ ಪ್ರೋಟಾನ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು.ಮೂಲ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಬಳಸಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನೇರ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಸ್ಕೀಮ್ (DPIS) ಅನ್ನು ಮೂಲತಃ C6+ ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.ಕಸ್ಟಮ್-ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ರೇಡಿಯೊ ಆವರ್ತನ ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಲಿನಾಕ್ (RFQ ಲಿನಾಕ್) ಅನ್ನು ನಾಲ್ಕು-ರಾಡ್ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು.ವೇಗವರ್ಧಕ ಕಿರಣವು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಒಮ್ಮೆ Li3+ ಕಿರಣವನ್ನು ರೇಡಿಯೋ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ (RF) ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರದ ಲಿನಾಕ್ (ವೇಗವರ್ಧಕ) ವಿಭಾಗವನ್ನು ಗುರಿಯಿಂದ ಬಲವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಯಾನುಗಳ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಸುಸ್ಥಾಪಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ.ಹೊಸ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವ ಉಳಿದ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ RF ಚಕ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸ್ ಮಾಡಲಾದ ಅಯಾನು ಕಾಳುಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು.ಈ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಉಪವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ: (1) ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಉತ್ಪಾದನೆ, (2) ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ RFQ ಲಿನಾಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು (3) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಅದರ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಕಿರಣದ.ಬ್ರೂಕ್‌ಹೇವನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ (BNL), ನಾವು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣಗಳ ವೇಗವರ್ಧಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ನ ಅವಲೋಕನ (ಇಂಕ್ಸ್ಕೇಪ್, 1.0.2, https://inkscape.org/ ನಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ).ಬಲದಿಂದ ಎಡಕ್ಕೆ, ಲೇಸರ್-ಅಬ್ಲೇಟಿವ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಲೇಸರ್-ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಇಂಟರ್ಯಾಕ್ಷನ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು RFQ ಲಿನಾಕ್‌ಗೆ ತಲುಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.RFQ ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದ ನಂತರ, ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಹೊರತೆಗೆಯುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಮತ್ತು RFQ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಡುವಿನ 52 kV ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಹಠಾತ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲಕ RFQ ವೇಗವರ್ಧಕಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ.2 ಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ RFQ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು 22 keV/n ನಿಂದ 204 keV/n ಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ (CT) ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹದ ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಮಾಪನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಕಿರಣವು ಮೂರು ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು Li3+ ಕಿರಣವನ್ನು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ.ಸ್ಲಿಟ್‌ನ ಹಿಂದೆ, ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ ಮತ್ತು -400 V ವರೆಗಿನ ಪಕ್ಷಪಾತದೊಂದಿಗೆ ಫ್ಯಾರಡೆ ಕಪ್ (FC) ಅನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಕ ಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಯಾನೀಕೃತ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು (Li3+) ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ಅದರ ಮೂರನೇ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ (122.4 eV) ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನಾವು ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಈ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಅಯಾನು ಮೂಲವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ನಿರ್ವಾತ ಲೇಸರ್ ಇಂಟರ್ಯಾಕ್ಷನ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವಾಗ ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ನಾವು ಗುರಿ ಲೋಡಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಒಣ ಆರ್ಗಾನ್ನ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಸಿದ್ಧತೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಲೇಸರ್ ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ನಂತರ, ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಪಲ್ಸ್ ಎನ್ಡಿ:YAG ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಪ್ರತಿ ನಾಡಿಗೆ 800 mJ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು.ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದಾಗ, ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸುಮಾರು 1012 W/cm2 ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಗುರಿಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಿದಾಗ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಂಪೂರ್ಣ 6 ಎನ್ಎಸ್ ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ರಿವರ್ಸ್ ಬ್ರೆಮ್ಸ್ಸ್ಟ್ರಾಹ್ಲುಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ.ತಾಪನ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸೀಮಿತ ಬಾಹ್ಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಗುರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರವು 600 eV/n ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಗುರಿ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ವೇಗವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಗುರಿಯಿಂದ ಅಕ್ಷೀಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತದೆ, ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕಲ್ ಆಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಗುರಿಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ಧಾರಕದಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದ ನಿರ್ವಾತ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಕ್ಷೇತ್ರ-ಮುಕ್ತ ಪ್ರದೇಶದ ಮೂಲಕ RFQ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.ಅಕ್ಷೀಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ ಚೇಂಬರ್ ಮತ್ತು RFQ ಲಿನಾಕ್ ನಡುವೆ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಚೇಂಬರ್ ಸುತ್ತಲೂ ಸೋಲೆನಾಯ್ಡ್ ಕಾಯಿಲ್ ಗಾಯದ ಮೂಲಕ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್‌ನ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವು RFQ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರಕ್ಕೆ ತಲುಪಿಸುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಡ್ರಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ರೇಡಿಯಲ್ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ.ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಕ್ಷೀಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಉದ್ದವಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.RFQ ಪ್ರವೇಶದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಗಮನ ಪೋರ್ಟ್ ಮುಂದೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೋಹದ ಪಾತ್ರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಕ್ಷಪಾತವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನಿಂದ ಸರಿಯಾದ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ 7Li3+ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ದರವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.
ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು 7Li3+ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಇತರ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು RFQ ಲೀನಿಯರ್ ವೇಗವರ್ಧಕಕ್ಕೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವೇಗವರ್ಧಿತ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೊದಲು, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಆಫ್‌ಲೈನ್ ಟೈಮ್-ಆಫ್-ಫ್ಲೈಟ್ (TOF) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.ವಿವರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಸೆಟಪ್ ಮತ್ತು ಗಮನಿಸಿದ ಸ್ಟೇಟ್-ಆಫ್-ಚಾರ್ಜ್ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ವಿಧಾನಗಳ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಅಂಜೂರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 7Li3+ ಅಯಾನುಗಳು ಮುಖ್ಯ ಕಣಗಳಾಗಿದ್ದು, ಎಲ್ಲಾ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 54% ರಷ್ಟಿದೆ ಎಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸಿದೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ 7Li3+ ಅಯಾನು ಪ್ರವಾಹವು 1.87 mA ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.ವೇಗವರ್ಧಿತ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 79 mT ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ 7Li3+ ಪ್ರವಾಹವು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ 30 ಅಂಶದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು.
ಹಾರಾಟದ ಸಮಯದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಲೇಸರ್-ರಚಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳು.7Li1+ ಮತ್ತು 7Li2+ ಅಯಾನುಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ 5% ಮತ್ತು 25% ರಷ್ಟಿವೆ.6Li ಕಣಗಳ ಪತ್ತೆಯಾದ ಭಾಗವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದೋಷದೊಳಗೆ ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಗುರಿಯಲ್ಲಿ 6Li (7.6%) ನ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಿಷಯದೊಂದಿಗೆ ಸಮ್ಮತಿಸುತ್ತದೆ.ಸ್ವಲ್ಪ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು (6.2%) ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ O1+ (2.1%) ಮತ್ತು O2+ (1.5%), ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಗುರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು.
ಹಿಂದೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ RFQ ಲಿನಾಕ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮೊದಲು ಕ್ಷೇತ್ರರಹಿತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಲೋಹದ ಕಂಟೇನರ್‌ನಲ್ಲಿ 6 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸದ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 52 kV ಆಗಿದೆ.RFQ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 100 MHz ನಲ್ಲಿ ±29 kV ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆಯಾದರೂ, RFQ ವೇಗವರ್ಧಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಶೂನ್ಯದ ಸರಾಸರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರಣ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಕ್ಷೀಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ಮತ್ತು RFQ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಅಂಚಿನ ನಡುವಿನ 10 mm ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದಾಗಿ, ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅಯಾನು ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, RFQ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮುಂದೆ ಗಣನೀಯ ದೂರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಕಿರಣವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಅಂಶದಿಂದ RFQ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರಕ್ಕೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ತೀವ್ರವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ತೀವ್ರವಾದ ಭಾರೀ ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳಿಗೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳು ಅಯಾನು ಸಾರಿಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಕಿರಣದ ಪ್ರಸ್ತುತ ನಷ್ಟಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ನಮ್ಮ DPIS ನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತೀವ್ರತೆಯ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ RFQ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ನಿರ್ಗಮನ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಡ್ರಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವಾಗಿ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್‌ನಿಂದ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲ.ಈ ಪ್ರದರ್ಶನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಡಿಪಿಐಎಸ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಯಿತು.
RFQ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಮೊದಲ ಕ್ರಮಾಂಕದ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ.22 keV/n ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ 204 keV/n ಗೆ 7Li3+ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ನಾವು RFQ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ.ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು RFQ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, RFQ ಲಿನಾಕ್ 7Li3+ ಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಚಾರ್ಜ್-ಟು-ಮಾಸ್ ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ (Q/A) ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ನಂತರ RFQ ಲಿನಾಕ್ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾರಡೆ ಕಪ್ (FC) ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ (CT) ನಿಂದ ಪತ್ತೆಯಾದ ತರಂಗರೂಪಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.2. ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮಯದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಹಾರಾಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದು ಅರ್ಥೈಸಬಹುದು.CT ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಅಯಾನು ಪ್ರವಾಹವು 43 mA ಆಗಿತ್ತು.RT ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ, ನೋಂದಾಯಿತ ಕಿರಣವು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಶಕ್ತಿಗೆ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ 7Li3+ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.ಆದಾಗ್ಯೂ, QD ಮತ್ತು PC ಯ ಮೂಲಕ ಕಂಡುಬರುವ ಅಯಾನು ಕರೆಂಟ್ ರೂಪಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯು ಅಯಾನು ಪ್ರವಾಹವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿತ 7Li3+ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು PC ಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹದ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯು QD ಮತ್ತು ಪಿಸಿ ನಡುವಿನ ಅಯಾನು ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಿರಣದ ನಷ್ಟದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿಸಿ.ನಷ್ಟಗಳು ಇದನ್ನು ಎನ್ವಲಪ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮೂಲಕ ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ.7Li3+ ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು, ಮುಂದಿನ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಕಿರಣವನ್ನು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ CT (ಕಪ್ಪು ಕರ್ವ್) ಮತ್ತು FC (ಕೆಂಪು ಕರ್ವ್) ನಲ್ಲಿ ದಾಖಲಾದ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಕಿರಣದ ಆಸಿಲ್ಲೋಗ್ರಾಮ್ಗಳು.ಲೇಸರ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಈ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಕಪ್ಪು ಕರ್ವ್ RFQ ಲಿನಾಕ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ CT ಯಲ್ಲಿ ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್‌ಗೆ ಅದರ ಸಾಮೀಪ್ಯದಿಂದಾಗಿ, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ 100 MHz RF ಶಬ್ದವನ್ನು ಎತ್ತಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪತ್ತೆ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸಲಾದ 100 MHz ಅನುರಣನ RF ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು 98 MHz ಕಡಿಮೆ ಪಾಸ್ FFT ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ.ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ 7Li3+ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ನಂತರ ಕೆಂಪು ವಕ್ರರೇಖೆಯು FC ನಲ್ಲಿ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, 7Li3+ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, N6+ ಮತ್ತು O7+ ಅನ್ನು ಸಾಗಿಸಬಹುದು.
RFQ ಲಿನಾಕ್ ನಂತರದ ಅಯಾನು ಕಿರಣವು ಮೂರು ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅಯಾನು ಕಿರಣದಲ್ಲಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳಿಂದ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.0.268 T ನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು 7Li3+ ಕಿರಣಗಳನ್ನು FC ಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಪತ್ತೆ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ವಕ್ರರೇಖೆಯಂತೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವು 35 mA ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ Li3+ ಕಿರಣಕ್ಕಿಂತ 100 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.ಕಿರಣದ ನಾಡಿ ಅಗಲವು 2.0 µs ಪೂರ್ಣ ಅಗಲದಲ್ಲಿ ಅರ್ಧ ಗರಿಷ್ಠ.ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ 7Li3+ ಕಿರಣದ ಪತ್ತೆಯು ಯಶಸ್ವಿ ಬಂಚ್ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ದ್ವಿಧ್ರುವಿಯ ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುವಾಗ FC ಯಿಂದ ಪತ್ತೆಯಾದ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಕ್ಲೀನ್ ಏಕ ಶಿಖರವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇತರ ಶಿಖರಗಳಿಂದ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನಿಂದ ವಿನ್ಯಾಸದ ಶಕ್ತಿಗೆ ವೇಗವರ್ಧಿತವಾದ ಎಲ್ಲಾ ಅಯಾನುಗಳು ಒಂದೇ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಒಂದೇ Q/A ಹೊಂದಿರುವ ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳನ್ನು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ.ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು 7Li3+ ಅನ್ನು N6+ ಅಥವಾ O7+ ನಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೆರೆಯ ಚಾರ್ಜ್ ರಾಜ್ಯಗಳಿಂದ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, N7+ ಮತ್ತು N5+ ಅನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ N6+ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಭಾಗವಾಗಿರಬಹುದು ಮತ್ತು N7+ ಮತ್ತು N5+ ನಂತೆಯೇ ಇರಬಹುದೆಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.ಅಂದಾಜು ಮಾಲಿನ್ಯದ ಮಟ್ಟವು ಸುಮಾರು 2% ಆಗಿದೆ.
ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆದ ಬೀಮ್ ಕಾಂಪೊನೆಂಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ.0.268 T ನಲ್ಲಿನ ಗರಿಷ್ಠವು 7Li3+ ಮತ್ತು N6+ ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.ಗರಿಷ್ಠ ಅಗಲವು ಸ್ಲಿಟ್ನಲ್ಲಿನ ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.ವಿಶಾಲವಾದ ಶಿಖರಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, 7Li3+ 6Li3+, O6+ ಮತ್ತು N5+ ನಿಂದ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ O7+ ಮತ್ತು N6+ ನಿಂದ ಕಳಪೆಯಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ.
FC ಯ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ, ಬೀಮ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಪ್ಲಗ್-ಇನ್ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ವೇಗದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾದೊಂದಿಗೆ ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. 35 mA ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ 7Li3+ ಪಲ್ಸ್ ಬೀಮ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ RFQ ಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 204 keV/n ನ ಶಕ್ತಿ, ಇದು 1.4 MeV ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು FC ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗೆ ರವಾನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಪೂರ್ವ-ಎಫ್‌ಸಿ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಬೀಮ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ (ಫಿಜಿ, 2.3.0, https://imagej.net/software/fiji/ ಬಣ್ಣ).ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸ ಶಕ್ತಿ RFQ ಗೆ Li3+ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸಲು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಹಸಿರು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಚುಕ್ಕೆಗಳು ದೋಷಯುಕ್ತ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ.
ಘನ ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಮೂಲಕ ನಾವು 7Li3+ ಅಯಾನುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು DPIS ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಯಾನು ಕಿರಣವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.1.4 MeV ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಂತರ 7Li3+ ನ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹವು FC ಯಲ್ಲಿ ತಲುಪಿತು 35 mA.ವಿಲೋಮ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲದ ಅನುಷ್ಠಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.ಕಾಗದದ ಈ ಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗುರಿ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲದ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುವುದು.ವಿನ್ಯಾಸವು ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಮತ್ತು RFQ ಲಿನಾಕ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು.ಅಕ್ಕಿ.7 ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸ (ಫ್ರೀಕಾಡ್, 0.19, https://www.freecadweb.org/ ನಿಂದ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ).ಬಲದಿಂದ ಎಡಕ್ಕೆ: ಲೇಸರ್ ಅಯಾನು ಮೂಲ, ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್, RFQ ಲಿನಾಕ್, ಮಧ್ಯಮ ಶಕ್ತಿ ಕಿರಣ ವರ್ಗಾವಣೆ (MEBT), IH ಲಿನಾಕ್, ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಚೇಂಬರ್.ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣಗಳ ಕಿರಿದಾದ ನಿರ್ದೇಶನದ ಸ್ವಭಾವದಿಂದಾಗಿ ವಿಕಿರಣ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಮುಂದಕ್ಕೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
RFQ ಲಿನಾಕ್ ನಂತರ, ಇಂಟರ್-ಡಿಜಿಟಲ್ ಎಚ್-ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ (IH ಲಿನಾಕ್)30 ಲಿನಾಕ್‌ನ ಮತ್ತಷ್ಟು ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ.IH ಲಿನಾಕ್‌ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು π-ಮೋಡ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಟ್ಯೂಬ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.ಪರಿಕಲ್ಪನಾ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು 1D ಉದ್ದದ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು 3D ಶೆಲ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಆಧರಿಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು.ಸಮಂಜಸವಾದ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಟ್ಯೂಬ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (450 kV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಹೊಂದಿರುವ 100 MHz IH ಲಿನಾಕ್ 1.8 ಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿ 40 mA ಕಿರಣವನ್ನು 1.4 ರಿಂದ 14 MeV ವರೆಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ವೇಗವರ್ಧಕ ಸರಪಳಿಯ ಅಂತ್ಯದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ± 0.4 MeV ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಗುರಿಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಕಿರಣದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಕಿರಣವನ್ನು ಒಂದು ಚಿಕ್ಕ ಕಿರಣದ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಧಾರಣ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದ ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್ ಮತ್ತು IH ಲಿನಾಕ್ ನಡುವಿನ ಮಧ್ಯಮ ಶಕ್ತಿಯ ಕಿರಣದ (MEBT) ಪ್ರಸರಣದಲ್ಲಿ, ಕಿರಣದ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಬೀಮ್ಫಾರ್ಮಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಅಡ್ಡ ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮೂರು ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅನೇಕ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ31,32,33.ಅಯಾನು ಮೂಲದಿಂದ ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಚೇಂಬರ್‌ಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಟ್ಟು ಉದ್ದವು 8 ಮೀ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಅರೆ-ಟ್ರೇಲರ್ ಟ್ರಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ರೇಖೀಯ ವೇಗವರ್ಧಕದ ನಂತರ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಗುರಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ವಿಲೋಮ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಾವು ಗುರಿ ನಿಲ್ದಾಣದ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ23.ವರದಿಯಾದ ಪರಿವರ್ತನೆ ಗುರಿಗಳಲ್ಲಿ ಘನ ವಸ್ತುಗಳು (ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ (C3H6) ಮತ್ತು ಟೈಟಾನಿಯಂ ಹೈಡ್ರೈಡ್ (TiH2)) ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಗುರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಗುರಿಯು ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಘನ ಗುರಿಗಳು ನಿಖರವಾದ ದಪ್ಪ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.ಗುರಿಯು ತೆಳ್ಳಗೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಂತಹ ಗುರಿಗಳು ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಪ್ರಮಾಣದ ಅನಗತ್ಯ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಪರಮಾಣು ಕ್ರಿಯೆಯ ಮುಖ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ 7Be ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗುರಿಯು ಸ್ವಚ್ಛ ಪರಿಸರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ದುರ್ಬಲ ತಡೆಗೋಡೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ಭೌತಿಕ ಅಂತರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.TOF ಅಳತೆಗಳಿಗೆ ಇದು ಸ್ವಲ್ಪ ಅನನುಕೂಲವಾಗಿದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗುರಿಯನ್ನು ಮುಚ್ಚಲು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಮತ್ತು ಘಟನೆಯ ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.
LICORNE ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಫಾಯಿಲ್ನೊಂದಿಗೆ ಮೊಹರು ಮಾಡಿದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ನವೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ.7Li34 ಗೆ 100 nA ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಊಹಿಸಿದರೆ, ಎರಡೂ ಗುರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು 107 n/s/sr ವರೆಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಈ ಕ್ಲೈಮ್ ಮಾಡಿದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಇಳುವರಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಾವು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಪ್ರತಿ ಲೇಸರ್ ನಾಡಿಗೆ 7 × 10-8 C ನ ಲಿಥಿಯಂ ಚಾಲಿತ ಕಿರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.ಇದರರ್ಥ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಎರಡು ಬಾರಿ ಹಾರಿಸುವುದರಿಂದ 40% ಹೆಚ್ಚು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು LICORNE ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.ಲೇಸರ್ನ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ 1 kHz ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಸರಾಸರಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸುಮಾರು 7 × 109 n/s/sr ವರೆಗೆ ಅಳೆಯಬಹುದು.
ನಾವು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಗುರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ, ಗುರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ ಏಕೆಂದರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ 145-175 °C ನ ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ಮತ್ತು 0.1-0.22 W/ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಮೀ/ಕೆ.14 MeV ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣಕ್ಕೆ, ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮಿತಿಗೆ (13.098 MeV) ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು 7 µm ದಪ್ಪದ ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಗುರಿಯು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಲೇಸರ್ ಶಾಟ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅಯಾನುಗಳ ಒಟ್ಟು ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಮೂಲಕ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯು 64 mJ / ನಾಡಿ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯು 10 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವೃತ್ತದಲ್ಲಿ ವರ್ಗಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಪ್ರತಿ ನಾಡಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 18 ಕೆ / ನಾಡಿ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಗುರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯು ಯಾವುದೇ ವಿಕಿರಣ ಅಥವಾ ಇತರ ಶಾಖದ ನಷ್ಟಗಳಿಲ್ಲದೆ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಸರಳ ಊಹೆಯ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ.ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಶಾಖದ ರಚನೆಯ ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ, ಅದೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ನಾವು ಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು23.100 Hz ನ ಲೇಸರ್ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರದೊಂದಿಗೆ ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ 10 mm ಕಿರಣದ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಊಹಿಸಿದರೆ, ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಟೇಪ್ನ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ವೇಗವು 1 m/s ಆಗಿರುತ್ತದೆ.ಬೀಮ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಅನುಮತಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರಗಳು ಸಾಧ್ಯ.
ನಾವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಗುರಿಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಗುರಿಗೆ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ಬಲವಾದ ಡ್ರೈವ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.ಗ್ಯಾಸ್ ಚೇಂಬರ್‌ನ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಒಳಗಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು.ನಿರ್ವಾತದಿಂದ ಗುರಿಯ ಅನಿಲ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ತೆಳುವಾದ ಲೋಹದ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಫಾಯಿಲ್ನಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಘಟನೆಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.ವರದಿ 35 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಗುರಿ ಜೋಡಣೆಯು 3.5 ಸೆಂ.ಮೀ ಉದ್ದದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕಂಟೇನರ್ ಅನ್ನು 1.5 ಎಟಿಎಮ್ನ H2 ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.16.75 MeV ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣವು ಗಾಳಿಯಿಂದ ತಂಪಾಗುವ 2.7 µm Ta ಫಾಯಿಲ್ ಮೂಲಕ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಅಂತ್ಯದಲ್ಲಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮಿತಿಗೆ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ.ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು 14.0 MeV ನಿಂದ 16.75 MeV ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, IH ಲಿನಾಕ್ ಅನ್ನು ಸುಮಾರು 30 ಸೆಂ.ಮೀ.
ಅನಿಲ ಕೋಶದ ಗುರಿಗಳಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಹ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ LICORNE ಅನಿಲ ಗುರಿಗಳಿಗಾಗಿ, GEANT436 ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು ಕೋನ್‌ನೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಆಧಾರಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ [37] ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಉಲ್ಲೇಖ 35 ಮುಖ್ಯ ಕಿರಣದ ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ 19.5 ° ನ ಗರಿಷ್ಠ ಕೋನ್ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ 0.7 ರಿಂದ 3.0 MeV ವರೆಗಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚು ಆಧಾರಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ರಕ್ಷಾಕವಚದ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ರಚನೆಯ ತೂಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾಪನ ಉಪಕರಣಗಳ ಸ್ಥಾಪನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.ವಿಕಿರಣ ರಕ್ಷಣೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ಅನಿಲ ಗುರಿಯು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ 478 ಕೆವಿ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕಲ್ ಆಗಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.ಈ γ-ಕಿರಣಗಳು 7Be ಕೊಳೆತ ಮತ್ತು 7Li ಕ್ಷೀಣತೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ Li ಕಿರಣವು ಇನ್‌ಪುಟ್ ವಿಂಡೋ Ta ಅನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ದಪ್ಪ 35 Pb/Cu ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಕೊಲಿಮೇಟರ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
ಪರ್ಯಾಯ ಗುರಿಯಾಗಿ, ಒಬ್ಬರು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವಿಂಡೋವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು [39, 40], ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಇದು ಘನ ಗುರಿಗಳಿಗಿಂತ ಕೆಳಮಟ್ಟದ್ದಾಗಿದೆ.
GEANT4 ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣದ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರಕ್ಕಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಗುರಿ ಆಯ್ಕೆಗಳನ್ನು ನಾವು ತನಿಖೆ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.ನಮ್ಮ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು ಮೇಲಿನ ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗುರಿಗಳಿಗಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿರ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಕೋನೀಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಯಾವುದೇ ಗುರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ 7Li3+ ಕಿರಣದಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ವಿಲೋಮ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಆಧಾರಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಈಗಾಗಲೇ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೊಸ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ವೇಗವರ್ಧಿತ ಪ್ರದರ್ಶನಕ್ಕೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಿತು.ಲೇಸರ್ ಒಂದು ಡೆಸ್ಕ್‌ಟಾಪ್ ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ Nd:YAG ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದ್ದು, 1012 W/cm2 ನ ಲೇಸರ್ ಪವರ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, 1064 nm ನ ಮೂಲಭೂತ ತರಂಗಾಂತರ, 800 mJ ನ ಸ್ಪಾಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು 6 ns ನ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಗುರಿಯ ಮೇಲಿನ ಸ್ಪಾಟ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು 100 µm ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹ (ಆಲ್ಫಾ ಈಸರ್, 99.9% ಶುದ್ಧ) ಸಾಕಷ್ಟು ಮೃದುವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನಿಖರವಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಚ್ಚಿನಲ್ಲಿ ಒತ್ತಲಾಗುತ್ತದೆ.ಫಾಯಿಲ್ ಆಯಾಮಗಳು 25 mm × 25 mm, ದಪ್ಪ 0.6 mm.ಒಂದು ಲೇಸರ್ ಅದನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ ಗುರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕುಳಿ-ತರಹದ ಹಾನಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿ ಲೇಸರ್ ಶಾಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಗುರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯ ತಾಜಾ ಭಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಗುರಿಯನ್ನು ಮೋಟಾರೀಕೃತ ವೇದಿಕೆಯಿಂದ ಚಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಉಳಿದಿರುವ ಅನಿಲದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು, ಚೇಂಬರ್ನಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು 10-4 Pa ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಕೆಳಗೆ ಇಡಲಾಗಿದೆ.
ಲೇಸರ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಮಾಣವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಲೇಸರ್ ಸ್ಪಾಟ್ನ ಗಾತ್ರವು 100 μm ಮತ್ತು ಅದರ ಪೀಳಿಗೆಯ ನಂತರ 6 ns ಒಳಗೆ.ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ನಿಖರವಾದ ಬಿಂದುವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು.ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಗುರಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ xm ದೂರದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದರೆ, ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಸಂಕೇತವು ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪಾಲಿಸುತ್ತದೆ: ಅಯಾನು ಪ್ರವಾಹ I, ಅಯಾನು ಆಗಮನದ ಸಮಯ t, ಮತ್ತು ನಾಡಿ ಅಗಲ τ.
ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು TOF ವಿಧಾನದಿಂದ FC ಮತ್ತು ಎನರ್ಜಿ ಅಯಾನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕ (EIA) ಮೂಲಕ ಲೇಸರ್ ಗುರಿಯಿಂದ 2.4 ಮೀ ಮತ್ತು 3.85 ಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಎಫ್‌ಸಿಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತಡೆಯಲು -5 ಕೆವಿ ಪಕ್ಷಪಾತಿ ಸಪ್ರೆಸರ್ ಗ್ರಿಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.EIA 90 ಡಿಗ್ರಿ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಎರಡು ಏಕಾಕ್ಷ ಲೋಹದ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆದರೆ ವಿರುದ್ಧ ಧ್ರುವೀಯತೆ, ಹೊರಭಾಗದಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಸ್ಲಾಟ್‌ನ ಹಿಂದಿನ ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್‌ಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಂಡರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.E/z = eKU ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸುವ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸೆಕೆಂಡರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ (SEM) (ಹಮಾಮಟ್ಸು R2362) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ E, z, e, K, ಮತ್ತು U ಅಯಾನು ಶಕ್ತಿ, ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ, ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ EIA ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. .ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಕ್ರಮವಾಗಿ, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ.ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ U/2 EIA 0.2 V ನಿಂದ 800 V ವರೆಗಿನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಗೆ 4 eV ನಿಂದ 16 keV ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನು ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
"ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಕಿರಣಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ" ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾದ ಅಯಾನುಗಳ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.8.
ಅಯಾನುಗಳ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ವಿತರಣೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ.ಅಯಾನ್ ಕರೆಂಟ್ ಡೆನ್ಸಿಟಿ ಟೈಮ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು EIA ಯೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲಿಥಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್‌ನಿಂದ 1 ಮೀ ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.(1) ಮತ್ತು (2)."ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಎಕ್ಸ್‌ಫೋಲಿಯೇಟೆಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಬೀಮ್‌ನ ಜನರೇಷನ್" ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ.ಪ್ರತಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಅಯಾನು ಮೂಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತೀವ್ರವಾದ ಬಹು-mA ಅಯಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ತಲುಪಿಸಬಲ್ಲವು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಕಿರಣದ ವಿತರಣೆಯು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ.ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕದ ಪಿಕಪ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪ್ರಕಾರ ಅಯಾನು ಕಿರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹಲವಾರು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಿರಣದ ರೇಖೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೇಗವರ್ಧಕಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಫೋರ್ಸ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಕಿರಣಗಳು ರೇಖಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಗಂಭೀರ ಕಿರಣದ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು.ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕಾರ್ಬನ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ಹೊಸ DPIS41 ಕಿರಣದ ವಿತರಣಾ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ಹೊಸ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ನಾವು ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ.4, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಜಾಗವು ಲೋಹದ ಧಾರಕದಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದಿದೆ.ಸುತ್ತುವರಿದ ಸ್ಥಳವು ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ ಸುರುಳಿಯೊಳಗಿನ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ RFQ ಅನುರಣಕಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶದ್ವಾರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.ಕಂಟೇನರ್ಗೆ 52 kV ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ.RFQ ಅನುರಣಕದಲ್ಲಿ, RFQ ಅನ್ನು ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ 6 mm ವ್ಯಾಸದ ರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವಿಭವದಿಂದ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ಕಿರಣದ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ, ಹೊರತೆಗೆಯುವ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು DPIS ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಸೊಲೀನಾಯ್ಡ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ RFQ ವೇಗವರ್ಧಕವು ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ನಿರ್ವಾತ ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.9a.ಅದರೊಳಗೆ, ಆಮ್ಲಜನಕ-ಮುಕ್ತ ತಾಮ್ರದ ನಾಲ್ಕು ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಕಿರಣದ ಅಕ್ಷದ ಸುತ್ತಲೂ ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್-ಸಮ್ಮಿತೀಯವಾಗಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 9b).4 ರಾಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಚೇಂಬರ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ RF ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.ಪ್ರೇರಿತ RF ಕ್ಷೇತ್ರವು ರಾಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಮಯ-ವ್ಯತ್ಯಾಸ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.ಅಕ್ಷದ ಸುತ್ತ ರೇಖಾಂಶವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಅಯಾನುಗಳು ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಪಾರ್ಶ್ವವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿರುತ್ತವೆ.ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ರಾಡ್ನ ತುದಿಯನ್ನು ಅಕ್ಷೀಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಅಕ್ಷೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ನಿರಂತರ ಕಿರಣವನ್ನು ಕಿರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಕಿರಣದ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಸರಣಿಯಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಿರಣವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ RF ಸೈಕಲ್ ಸಮಯದೊಳಗೆ (10 ns) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.ರೇಡಿಯೋ ಆವರ್ತನ ಅವಧಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಪಕ್ಕದ ಕಿರಣಗಳು ಅಂತರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಅಯಾನು ಮೂಲದಿಂದ 2 µs ಕಿರಣವನ್ನು 200 ಕಿರಣಗಳ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ನಂತರ ಕಿರಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಶಕ್ತಿಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೀನಿಯರ್ ವೇಗವರ್ಧಕ RFQ.(ಎ) (ಎಡ) RFQ ಲಿನಾಕ್ ಚೇಂಬರ್‌ನ ಬಾಹ್ಯ ನೋಟ.(ಬಿ) (ಬಲ) ಚೇಂಬರ್ನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು-ರಾಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ.
RFQ ಲಿನಾಕ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ವಿನ್ಯಾಸದ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ರಾಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನ, ಕಿರಣದ ರಂಧ್ರದ ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್.ರಾಡ್ ± 29 kV ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ ಇದರಿಂದ ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಗಿತದ ಮಿತಿಗಿಂತ ಕೆಳಗಿರುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಆವರ್ತನವು ಕಡಿಮೆ, ಪಾರ್ಶ್ವ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.ದೊಡ್ಡ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ತ್ರಿಜ್ಯಗಳು ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ಜಾಗದ ಚಾರ್ಜ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ದೊಡ್ಡ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ತ್ರಿಜ್ಯಗಳಿಗೆ RFQ ಲಿನಾಕ್‌ಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ RF ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಇದು ಸೈಟ್ನ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ.ಈ ಸಮತೋಲನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಆವರ್ತನ (100 MHz) ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ತ್ರಿಜ್ಯ (4.5 mm) ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಕಿರಣದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.2 ಮೀ ಒಳಗೆ 22 keV/n ನಿಂದ 204 keV/n ಗೆ 40 mA ನಲ್ಲಿ 7Li3+ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಲ್ಲ RFQ ಲಿನಾಕ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹಲವು ಬಾರಿ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ RF ಶಕ್ತಿಯು 77 kW ಆಗಿತ್ತು.
RFQ ಲಿನಾಕ್‌ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ Q/A ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ರೇಖೀಯ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಅಂತ್ಯಕ್ಕೆ ಫೀಡ್ ಮಾಡಿದ ಕಿರಣವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಾಗ, ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಅಯಾನುಗಳು, ಭಾಗಶಃ ವೇಗವರ್ಧಿತ, ಆದರೆ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಇಳಿಯುತ್ತವೆ, ಇನ್ನೂ ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಬಂಧನವನ್ನು ಪೂರೈಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕೊನೆಯವರೆಗೂ ಸಾಗಿಸಬಹುದು.ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ 7Li3+ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಅನಗತ್ಯ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಕಲ್ಮಶಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, 14N6+ ಮತ್ತು 16O7+ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಳಜಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಹಾಳೆಯು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಅಯಾನುಗಳು Q/A ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದನ್ನು 7Li3+ ನೊಂದಿಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು.RFQ ಲಿನಾಕ್ ನಂತರ ಕಿರಣದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ನಾವು ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ.
RFQ ಲಿನಾಕ್ ನಂತರದ ಕಿರಣದ ರೇಖೆಯು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ನಂತರ FC ಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ವೇಗವರ್ಧಿತ 7Li3+ ಕಿರಣವನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಕಪ್‌ನಲ್ಲಿ ದ್ವಿತೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು -400 V ಬಯಾಸ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ, ಅಯಾನು ಪಥಗಳನ್ನು ದ್ವಿಧ್ರುವಿಗಳಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Q/A ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಆವೇಗ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳಿಂದಾಗಿ, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕಿರಣವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಗಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಎರಡು ಅಯಾನು ಜಾತಿಗಳ ನಾಭಿ ಸ್ಥಾನಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಕಿರಣದ ಅಗಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಜಾತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು.ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಪಡೆಯಲು, ಕಿರಣದ ಸೊಂಟದ ಬಳಿ ಸಮತಲವಾದ ಸ್ಲಿಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕಿರಣವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಸೇಂಟ್-ಗೋಬೈನ್‌ನಿಂದ ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್ ಪರದೆಯನ್ನು (CsI(Tl), 40 mm × 40 mm × 3 mm) ಸ್ಲಿಟ್ ಮತ್ತು PC ನಡುವೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ಕಣಗಳು ಹಾದುಹೋಗಬೇಕಾದ ಚಿಕ್ಕ ಸ್ಲಿಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹದ ಭಾರೀ ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು.ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಕಿರಣದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಕಿಟಕಿಯ ಮೂಲಕ ಸಿಸಿಡಿ ಕ್ಯಾಮೆರಾದಿಂದ ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಿರಣದ ನಾಡಿ ಅಗಲವನ್ನು ಕವರ್ ಮಾಡಲು ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯ ವಿಂಡೋವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಅಥವಾ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ಡೇಟಾಸೆಟ್‌ಗಳು ಸಮಂಜಸವಾದ ವಿನಂತಿಯ ಮೇರೆಗೆ ಆಯಾ ಲೇಖಕರಿಂದ ಲಭ್ಯವಿದೆ.
ಮಂಕೆ, I. ಮತ್ತು ಇತರರು.ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಡೊಮೇನ್‌ಗಳ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚಿತ್ರಣ.ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಕಮ್ಯೂನ್.1, 125. https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010).
ಆಂಡರ್ಸನ್, IS ಮತ್ತು ಇತರರು.ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು.ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ.ರೆಪ್. 654, 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016).
ಉರ್ಚುಲಿ, ಎ. ಮತ್ತು ಇತರರು.ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಕಂಪ್ಯೂಟೆಡ್ ಮೈಕ್ರೊಟೊಮೊಗ್ರಫಿ: ಪ್ಲಿಯೋಬೇಟ್ಸ್ ಕ್ಯಾಟಲೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಬಾರ್ಬೆರಾಪಿಥೆಕಸ್ ಹುರ್ಜೆಲೆರಿ ಪರೀಕ್ಷಾ ಪ್ರಕರಣಗಳಾಗಿ.ಹೌದು.J. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ.ಮಾನವಶಾಸ್ತ್ರ.166, 987–993.https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018).