JINR核反应实验室研发新型光束轮廓仪应用于GASSOL分离器
2025-02-26 09:34
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俄罗斯联合核研究所(JINR)核反应实验室的科学家团队,基于G.N. Flerov的设计,成功制造并测试了一种高灵敏度的光束轮廓仪。这一设备专为即将投入使用的GASSOL充气螺线管分离器研发,用于在其启动和调整阶段实时监测离子束的位置、大小和强度。这些参数直接影响整个实验装置的性能。新轮廓仪采用抗辐射设计,结构简单,可根据需求灵活调整尺寸和阴极数量,为多种实验装置提供支持。

该轮廓仪由JINR核反应实验室制造,引线中心间距为2.1毫米。其首个样机已成功应用于GASSOL磁性充气分离器测试。GASSOL是实验室正在开发的新型实验装置,旨在高效研究短寿命超重元素的化学性质。该分离器以超导电磁螺线管为核心,能够将完全聚变反应的产物与原始束、散射束及背景反应离子精准分离。未来,GASSOL将被安装于DC-280回旋加速器的实验大厅并投入运行。专家指出,基于二次电子发射的探测器是构建光束轮廓仪的优选方案,相较于荧光探测器,其灵敏度、线性度和抗辐射能力更强,且在长期运行中读数稳定。

实验中,JINR团队使用能量为4 MeV/核子的40 Ar +4离子束测试了轮廓仪性能。结果显示,其灵敏度下限接近0.001 nA粒子,上限则通过热计算确定,石墨阴极为100 nA粒子,铝阴极为80 nA粒子。测试未发现光束作用下结构元件的任何退化,表明设备在指定参数范围内具备优异的抗辐射能力。此外,在气体环境中,轮廓仪不仅能记录二次发射电流,还能以电离室模式运行,进一步提升灵敏度。这项技术突破为GASSOL分离器的运行提供了关键支持,也为超重元素研究的实验设备发展奠定了基础。

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