Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি সীমিত CSS সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন।সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷উপরন্তু, চলমান সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়া সাইট দেখাই।
স্লাইডার প্রতি স্লাইডে তিনটি নিবন্ধ দেখাচ্ছে৷স্লাইডগুলির মধ্য দিয়ে যেতে পিছনে এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা প্রতিটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য শেষে স্লাইড কন্ট্রোলার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷
স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউব স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশন
304L 6.35*1mm স্টেইনলেস স্টীল কয়েলড টিউবিং সরবরাহকারী
স্ট্যান্ডার্ড | ASTM A213 (গড় প্রাচীর) এবং ASTM A269 |
স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউব বাইরে ব্যাস | 1/16" থেকে 3/4" |
স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউব বেধ | .010″ এর মাধ্যমে .083” |
স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউব গ্রেড | SS 201, SS 202, SS 304, SS 304L, SS 309, SS 310, SS 316, SS 316L, SS 317L, SS 321, SS 347, SS 904L |
আকার Rnage | 5/16, 3/4, 3/8, 1-1/2, 1/8, 5/8, 1/4, 7/8, 1/2, 1, 3/16 ইঞ্চি |
কঠোরতা | মাইক্রো এবং রকওয়েল |
সহনশীলতা | D4/T4 |
শক্তি | বিস্ফোরণ এবং প্রসার্য |
স্টেইনলেস স্টীল কয়েল টিউবিং সমতুল্য গ্রেড
স্ট্যান্ডার্ড | ওয়ার্কস্টফ NR. | ইউএনএস | JIS | BS | GOST | AFNOR | EN |
---|---|---|---|---|---|---|---|
এসএস 304 | 1.4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08Х18Н10 | Z7CN18-09 | X5CrNi18-10 |
SS 304L | 1.4306 / 1.4307 | S30403 | SUS 304L | 3304S11 | 03Х18N11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
এসএস 310 | 1.4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ch25N20S2 | - | X15CrNi25-20 |
এসএস 316 | 1.4401 / 1.4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31 / 316S33 | - | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
SS 316L | 1.4404 / 1.4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11 / 316S13 | 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
SS 317L | 1.4438 | S31703 | SUS 317L | - | - | - | X2CrNiMo18-15-4 |
এসএস 321 | 1.4541 | S32100 | SUS 321 | - | - | - | X6CrNiTi18-10 |
এসএস 347 | 1.4550 | S34700 | SUS 347 | - | 08Ch18N12B | - | X6CrNiNb18-10 |
SS 904L | 1.4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS 317J5L | Z2 NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
এসএস কয়েল টিউব রাসায়নিক রচনা
শ্রেণী | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SS 304 কয়েল টিউব | মিনিট | 18.0 | ৮.০ | |||||||||
সর্বোচ্চ | 0.08 | 2.0 | 0.75 | 0.045 | 0.030 | 20.0 | 10.5 | 0.10 | ||||
SS 304L কয়েল টিউব | মিনিট | 18.0 | ৮.০ | |||||||||
সর্বোচ্চ | 0.030 | 2.0 | 0.75 | 0.045 | 0.030 | 20.0 | 12.0 | 0.10 | ||||
SS 310 কয়েল টিউব | সর্বোচ্চ ০.০১৫ | 2 সর্বোচ্চ | সর্বোচ্চ ০.০১৫ | 0.020 সর্বোচ্চ | সর্বোচ্চ ০.০১৫ | 24.00 26.00 | 0.10 সর্বোচ্চ | 19.00 21.00 | 54.7 মিনিট | |||
SS 316 কয়েল টিউব | মিনিট | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
সর্বোচ্চ | 0.035 | 2.0 | 0.75 | 0.045 | 0.030 | 18.0 | 14.0 | |||||
SS 316L কয়েল টিউব | মিনিট | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
সর্বোচ্চ | 0.035 | 2.0 | 0.75 | 0.045 | 0.030 | 18.0 | 14.0 | |||||
SS 317L কয়েল টিউব | সর্বোচ্চ 0.035 | 2.0 সর্বোচ্চ | 1.0 সর্বোচ্চ | সর্বোচ্চ ০.০৪৫ | সর্বোচ্চ ০.০৩০ | 18.00 20.00 | 3.00 4.00 | 11.00 15.00 | 57.89 মিনিট | |||
SS 321 কয়েল টিউব | 0.08 সর্বোচ্চ | 2.0 সর্বোচ্চ | 1.0 সর্বোচ্চ | সর্বোচ্চ ০.০৪৫ | সর্বোচ্চ ০.০৩০ | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0.10 সর্বোচ্চ | 5(C+N) 0.70 সর্বোচ্চ | |||
SS 347 কয়েল টিউব | 0.08 সর্বোচ্চ | 2.0 সর্বোচ্চ | 1.0 সর্বোচ্চ | সর্বোচ্চ ০.০৪৫ | সর্বোচ্চ ০.০৩০ | 17.00 20.00 | 9.0013.00 | |||||
SS 904L কয়েল টিউব | মিনিট | 19.0 | 4.00 | 23.00 | 0.10 | |||||||
সর্বোচ্চ | 0.20 | 2.00 | 1.00 | 0.045 | 0.035 | 23.0 | 5.00 | 28.00 | 0.25 |
স্টেইনলেস স্টীল কয়েল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
শ্রেণী | ঘনত্ব | গলনাঙ্ক | প্রসার্য শক্তি | ফলন শক্তি (0.2% অফসেট) | প্রসারণ |
---|---|---|---|---|---|
SS 304/ 304L কয়েল টিউবিং | 8.0 গ্রাম/সেমি3 | 1400 °C (2550 °ফা) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | ৩৫% |
SS 310 কয়েল টিউবিং | 7.9 গ্রাম/সেমি3 | 1402 °C (2555 °ফা) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40% |
SS 306 কয়েল টিউবিং | 8.0 গ্রাম/সেমি3 | 1400 °C (2550 °ফা) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | ৩৫% |
SS 316L কয়েল টিউবিং | 8.0 গ্রাম/সেমি3 | 1399 °সে (2550 °ফা) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | ৩৫% |
SS 321 কয়েল টিউবিং | 8.0 গ্রাম/সেমি3 | 1457 °সে (2650 °ফা) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | ৩৫% |
SS 347 কয়েল টিউবিং | 8.0 গ্রাম/সেমি3 | 1454 °C (2650 °ফা) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | ৩৫% |
SS 904L কয়েল টিউবিং | 7.95 গ্রাম/সেমি3 | 1350 °C (2460 °ফা) | Psi 71000, MPa 490 | Psi 32000, MPa 220 | ৩৫% |
পারমাণবিক চুল্লির অধ্যয়নের বিকল্প হিসাবে, লিথিয়াম-আয়ন বিম ড্রাইভার ব্যবহার করে একটি কমপ্যাক্ট এক্সিলারেটর-চালিত নিউট্রন জেনারেটর একটি প্রতিশ্রুতিশীল প্রার্থী হতে পারে কারণ এটি সামান্য অবাঞ্ছিত বিকিরণ তৈরি করে।যাইহোক, লিথিয়াম আয়নগুলির একটি তীব্র মরীচি সরবরাহ করা কঠিন ছিল এবং এই জাতীয় ডিভাইসগুলির ব্যবহারিক প্রয়োগ অসম্ভব বলে মনে করা হয়েছিল।অপর্যাপ্ত আয়ন প্রবাহের সবচেয়ে তীব্র সমস্যাটি সরাসরি প্লাজমা ইমপ্লান্টেশন স্কিম প্রয়োগ করে সমাধান করা হয়েছিল।এই স্কিমটিতে, একটি উচ্চ-ঘনত্বের স্পন্দিত প্লাজমা যা একটি লিথিয়াম ধাতব ফয়েলের লেজার অ্যাবলেশন দ্বারা উত্পন্ন হয় একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কোয়াড্রপোল অ্যাক্সিলারেটর (RFQ অ্যাক্সিলারেটর) দ্বারা দক্ষতার সাথে ইনজেকশন এবং ত্বরিত হয়।আমরা 1.43 MeV এ ত্বরান্বিত 35 mA এর একটি সর্বোচ্চ বিম কারেন্ট অর্জন করেছি, যা প্রচলিত ইনজেক্টর এবং এক্সিলারেটর সিস্টেমের তুলনায় উচ্চতর মাত্রার দুটি অর্ডার।
এক্স-রে বা চার্জযুক্ত কণার বিপরীতে, নিউট্রনগুলির একটি বৃহৎ অনুপ্রবেশ গভীরতা এবং ঘনীভূত পদার্থের সাথে অনন্য মিথস্ক্রিয়া রয়েছে, যা তাদেরকে 1,2,3,4,5,6,7 পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়নের জন্য অত্যন্ত বহুমুখী প্রোব তৈরি করে।বিশেষ করে, নিউট্রন বিচ্ছুরণ কৌশলগুলি সাধারণত ঘনীভূত পদার্থের গঠন, গঠন এবং অভ্যন্তরীণ চাপগুলি অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয় এবং ধাতব সংকর ধাতুগুলির ট্রেস যৌগগুলির উপর বিস্তারিত তথ্য প্রদান করতে পারে যা এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি 8 ব্যবহার করে সনাক্ত করা কঠিন।এই পদ্ধতিটি মৌলিক বিজ্ঞানের একটি শক্তিশালী হাতিয়ার হিসাবে বিবেচিত হয় এবং ধাতু এবং অন্যান্য উপকরণের নির্মাতারা ব্যবহার করে।অতি সম্প্রতি, রেল এবং বিমানের অংশ 9,10,11,12 এর মতো যান্ত্রিক উপাদানগুলিতে অবশিষ্ট চাপ সনাক্ত করতে নিউট্রন বিচ্ছুরণ ব্যবহার করা হয়েছে।নিউট্রনগুলি তেল এবং গ্যাস কূপেও ব্যবহৃত হয় কারণ তারা সহজেই প্রোটন-সমৃদ্ধ পদার্থ দ্বারা বন্দী হয়13।সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং-এও অনুরূপ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।অ-ধ্বংসাত্মক নিউট্রন পরীক্ষা বিল্ডিং, টানেল এবং সেতুতে লুকানো ত্রুটি সনাক্ত করার জন্য একটি কার্যকর হাতিয়ার।নিউট্রন বিমের ব্যবহার বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং শিল্পে সক্রিয়ভাবে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে অনেকগুলি ঐতিহাসিকভাবে পারমাণবিক চুল্লি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে।
যাইহোক, পারমাণবিক অপ্রসারণে বিশ্বব্যাপী ঐকমত্যের সাথে, গবেষণার উদ্দেশ্যে ছোট চুল্লি নির্মাণ ক্রমশ কঠিন হয়ে উঠছে।তাছাড়া সাম্প্রতিক ফুকুশিমা দুর্ঘটনা পরমাণু চুল্লি নির্মাণকে প্রায় সামাজিকভাবে গ্রহণযোগ্য করে তুলেছে।এই প্রবণতার সাথে, এক্সিলারেটরগুলিতে নিউট্রন উত্সগুলির চাহিদা বাড়ছে।পারমাণবিক চুল্লির বিকল্প হিসাবে, বেশ কয়েকটি বড় এক্সিলারেটর-বিভক্ত নিউট্রন উত্স ইতিমধ্যেই 14,15 চালু রয়েছে।যাইহোক, নিউট্রন বিমের বৈশিষ্ট্যগুলির আরও দক্ষ ব্যবহারের জন্য, এক্সিলারেটরগুলিতে কমপ্যাক্ট উত্সগুলির ব্যবহার প্রসারিত করা প্রয়োজন, 16 যা শিল্প এবং বিশ্ববিদ্যালয় গবেষণা প্রতিষ্ঠানের অন্তর্গত হতে পারে।এক্সিলারেটর নিউট্রন উত্সগুলি পারমাণবিক চুল্লির প্রতিস্থাপন হিসাবে পরিবেশন করার পাশাপাশি নতুন ক্ষমতা এবং ফাংশন যুক্ত করেছে 14৷উদাহরণস্বরূপ, একটি লিন্যাক-চালিত জেনারেটর ড্রাইভ বিমকে ম্যানিপুলেট করে সহজেই নিউট্রনের একটি প্রবাহ তৈরি করতে পারে।একবার নির্গত হলে, নিউট্রন নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন এবং পটভূমি নিউট্রন দ্বারা সৃষ্ট শব্দের কারণে বিকিরণ পরিমাপ বিশ্লেষণ করা কঠিন।একটি ত্বরণক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত স্পন্দিত নিউট্রন এই সমস্যা এড়ায়।প্রোটন এক্সিলারেটর প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে বেশ কিছু প্রকল্প বিশ্বজুড়ে প্রস্তাব করা হয়েছে 17,18,19।7Li(p, n)7Be এবং 9Be(p, n)9B বিক্রিয়াগুলি প্রায়শই প্রোটন-চালিত কমপ্যাক্ট নিউট্রন জেনারেটরগুলিতে ব্যবহৃত হয় কারণ সেগুলি এন্ডোথার্মিক প্রতিক্রিয়া20।অতিরিক্ত বিকিরণ এবং তেজস্ক্রিয় বর্জ্য হ্রাস করা যেতে পারে যদি প্রোটন রশ্মিকে উত্তেজিত করার জন্য বাছাই করা শক্তি থ্রেশহোল্ড মান থেকে কিছুটা উপরে থাকে।যাইহোক, টার্গেট নিউক্লিয়াসের ভর প্রোটনের তুলনায় অনেক বেশি এবং ফলস্বরূপ নিউট্রনগুলি সমস্ত দিকে ছড়িয়ে পড়ে।নিউট্রন ফ্লাক্সের আইসোট্রপিক নির্গমনের এত কাছাকাছি অধ্যয়নের বস্তুতে নিউট্রনগুলির দক্ষ পরিবহনকে বাধা দেয়।উপরন্তু, বস্তুর অবস্থানে নিউট্রনের প্রয়োজনীয় ডোজ পাওয়ার জন্য, চলমান প্রোটনের সংখ্যা এবং তাদের শক্তি উভয়ই উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করা প্রয়োজন।ফলস্বরূপ, গামা রশ্মি এবং নিউট্রনের বড় ডোজ বৃহৎ কোণে প্রচারিত হবে, এন্ডোথার্মিক বিক্রিয়ার সুবিধা নষ্ট করবে।একটি সাধারণ অ্যাক্সিলারেটর-চালিত কমপ্যাক্ট প্রোটন-ভিত্তিক নিউট্রন জেনারেটরের শক্তিশালী বিকিরণ সুরক্ষা রয়েছে এবং এটি সিস্টেমের সবচেয়ে বড় অংশ।প্রোটন চালানোর শক্তি বাড়ানোর জন্য সাধারণত এক্সিলারেটর সুবিধার আকারে অতিরিক্ত বৃদ্ধির প্রয়োজন হয়।
এক্সিলারেটরগুলিতে প্রচলিত কমপ্যাক্ট নিউট্রন উত্সগুলির সাধারণ ত্রুটিগুলি কাটিয়ে উঠতে, একটি বিপরীত-কাইনেমেটিক প্রতিক্রিয়া পরিকল্পনা প্রস্তাব করা হয়েছিল 21।এই স্কিমে, একটি ভারী লিথিয়াম-আয়ন রশ্মি প্রোটন রশ্মির পরিবর্তে একটি গাইড রশ্মি হিসাবে ব্যবহৃত হয়, হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ পদার্থ যেমন হাইড্রোকার্বন প্লাস্টিক, হাইড্রাইডস, হাইড্রোজেন গ্যাস বা হাইড্রোজেন প্লাজমাকে লক্ষ্য করে।বিকল্প বিবেচনা করা হয়েছে, যেমন বেরিলিয়াম আয়ন-চালিত বিম, তবে বেরিলিয়াম হল একটি বিষাক্ত পদার্থ যা পরিচালনার ক্ষেত্রে বিশেষ যত্নের প্রয়োজন।অতএব, একটি লিথিয়াম মরীচি বিপরীত-কাইনেমেটিক প্রতিক্রিয়া স্কিমের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।যেহেতু লিথিয়াম নিউক্লিয়াসের ভরবেগ প্রোটনের চেয়ে বেশি, তাই পারমাণবিক সংঘর্ষের ভরের কেন্দ্র ক্রমাগত এগিয়ে যাচ্ছে এবং নিউট্রনও সামনের দিকে নির্গত হচ্ছে।এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যাপকভাবে অবাঞ্ছিত গামা রশ্মি এবং উচ্চ কোণ নিউট্রন নির্গমন 22 দূর করে।একটি প্রোটন ইঞ্জিনের স্বাভাবিক ক্ষেত্রে এবং বিপরীত গতিবিদ্যার দৃশ্যের তুলনা চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।
প্রোটন এবং লিথিয়াম বিমের জন্য নিউট্রন উৎপাদন কোণের চিত্র (Adobe Illustrator CS5, 15.1.0, https://www.adobe.com/products/illustrator.html দিয়ে আঁকা)।(a) চলমান প্রোটন লিথিয়াম লক্ষ্যের অনেক বেশি ভারী পরমাণুকে আঘাত করার কারণে প্রতিক্রিয়ার ফলে নিউট্রনগুলি যে কোনও দিকে নির্গত হতে পারে।(b) বিপরীতভাবে, যদি একটি লিথিয়াম-আয়ন ড্রাইভার একটি হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ লক্ষ্যবস্তুতে বোমাবর্ষণ করে, তবে সিস্টেমের ভর কেন্দ্রের উচ্চ বেগের কারণে সামনের দিকে একটি সরু শঙ্কুতে নিউট্রন তৈরি হয়।
যাইহোক, প্রোটনের তুলনায় উচ্চ চার্জ সহ ভারী আয়নগুলির প্রয়োজনীয় ফ্লাক্স তৈরি করতে অসুবিধার কারণে মাত্র কয়েকটি বিপরীত কাইনেমেটিক নিউট্রন জেনারেটর বিদ্যমান।এই সমস্ত গাছপালা ট্যান্ডেম ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক এক্সিলারেটরের সাথে সংমিশ্রণে নেতিবাচক স্পুটার আয়ন উত্স ব্যবহার করে।রশ্মি ত্বরণের দক্ষতা বাড়াতে অন্যান্য ধরনের আয়ন উৎসের প্রস্তাব করা হয়েছে।যাই হোক না কেন, উপলব্ধ লিথিয়াম-আয়ন বিম কারেন্ট 100 µA-এ সীমাবদ্ধ।এটি Li3+27 এর 1 mA ব্যবহার করার প্রস্তাব করা হয়েছে, কিন্তু এই আয়ন বিম কারেন্ট এই পদ্ধতি দ্বারা নিশ্চিত করা হয়নি।তীব্রতার পরিপ্রেক্ষিতে, লিথিয়াম বিম অ্যাক্সিলারেটর প্রোটন বিম অ্যাক্সিলারেটরের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে না যার সর্বোচ্চ প্রোটন কারেন্ট 10 mA28 এর বেশি।
একটি লিথিয়াম-আয়ন রশ্মির উপর ভিত্তি করে একটি ব্যবহারিক কমপ্যাক্ট নিউট্রন জেনারেটর বাস্তবায়নের জন্য, এটি সম্পূর্ণরূপে আয়নবিহীন উচ্চ-তীব্রতা তৈরি করা সুবিধাজনক।আয়নগুলি তড়িৎ চৌম্বকীয় শক্তি দ্বারা ত্বরান্বিত এবং পরিচালিত হয় এবং উচ্চতর চার্জ স্তরের ফলে আরও কার্যকর ত্বরণ হয়।লি-আয়ন রশ্মি চালকদের জন্য 10 mA-এর বেশি Li3+ পিক স্রোত প্রয়োজন।
এই কাজে, আমরা 35 mA পর্যন্ত সর্বোচ্চ স্রোত সহ Li3+ বিমের ত্বরণ প্রদর্শন করি, যা উন্নত প্রোটন এক্সিলারেটরের সাথে তুলনীয়।মূল লিথিয়াম আয়ন রশ্মি লেজার অ্যাবলেশন ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল এবং একটি ডাইরেক্ট প্লাজমা ইমপ্লান্টেশন স্কিম (DPIS) মূলত C6+ ত্বরান্বিত করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল।একটি কাস্টম-ডিজাইন করা রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি কোয়াড্রপোল লিনাক (RFQ লিনাক) একটি ফোর-রড রেজোন্যান্ট স্ট্রাকচার ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল।আমরা যাচাই করেছি যে ত্বরিত মরীচিতে গণনাকৃত উচ্চ বিশুদ্ধতা বিম শক্তি রয়েছে।একবার Li3+ রশ্মিকে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (RF) এক্সিলারেটর দ্বারা কার্যকরভাবে ক্যাপচার করা এবং ত্বরান্বিত করা হলে, পরবর্তী লিনাক (অ্যাক্সিলারেটর) বিভাগটি লক্ষ্য থেকে একটি শক্তিশালী নিউট্রন প্রবাহ উৎপন্ন করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়।
উচ্চ কর্মক্ষমতা আয়নগুলির ত্বরণ একটি সুপ্রতিষ্ঠিত প্রযুক্তি।একটি নতুন অত্যন্ত দক্ষ কমপ্যাক্ট নিউট্রন জেনারেটর উপলব্ধি করার অবশিষ্ট কাজ হল বিপুল সংখ্যক সম্পূর্ণ ছিনতাই করা লিথিয়াম আয়ন তৈরি করা এবং এক্সিলারেটরে RF চক্রের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা আয়ন ডালগুলির একটি সিরিজ নিয়ে গঠিত একটি ক্লাস্টার কাঠামো তৈরি করা।এই লক্ষ্য অর্জনের জন্য পরিকল্পিত পরীক্ষার ফলাফলগুলি নিম্নলিখিত তিনটি উপধারায় বর্ণিত হয়েছে: (1) লিথিয়াম-আয়ন রশ্মির সম্পূর্ণ বর্জিত প্রজন্ম, (2) একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা RFQ লিনাক ব্যবহার করে রশ্মির ত্বরণ, এবং (3) বিশ্লেষণের ত্বরণ এর বিষয়বস্তু পরীক্ষা করার জন্য মরীচির।ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে (বিএনএল), আমরা চিত্র 2-এ দেখানো পরীক্ষামূলক সেটআপ তৈরি করেছি।
লিথিয়াম বিমের ত্বরিত বিশ্লেষণের জন্য পরীক্ষামূলক সেটআপের ওভারভিউ (ইনস্কেপ, 1.0.2, https://inkscape.org/ দ্বারা চিত্রিত)।ডান থেকে বামে, লেজার-অ্যাবলেটিভ প্লাজমা লেজার-টার্গেট ইন্টারঅ্যাকশন চেম্বারে উত্পন্ন হয় এবং RFQ লিনাকে বিতরণ করা হয়।RFQ অ্যাক্সিলারেটরে প্রবেশ করার পরে, আয়নগুলি প্লাজমা থেকে আলাদা করা হয় এবং ড্রিফট অঞ্চলে নিষ্কাশন ইলেক্ট্রোড এবং RFQ ইলেক্ট্রোডের মধ্যে 52 কেভি ভোল্টেজের পার্থক্য দ্বারা সৃষ্ট আকস্মিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে RFQ অ্যাক্সিলারেটরে ইনজেক্ট করা হয়।নিষ্কাশিত আয়নগুলি 22 keV/n থেকে 204 keV/n পর্যন্ত 2 মিটার দীর্ঘ RFQ ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে ত্বরান্বিত হয়।RFQ লিনাকের আউটপুটে ইনস্টল করা একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমার (CT) আয়ন বিম কারেন্টের অ-ধ্বংসাত্মক পরিমাপ প্রদান করে।রশ্মিটি তিনটি চতুর্ভুজ চুম্বক দ্বারা ফোকাস করা হয় এবং একটি ডাইপোল চুম্বকের দিকে নির্দেশিত হয়, যা Li3+ বিমকে ডিটেক্টরে আলাদা করে এবং নির্দেশ করে।স্লিটের পিছনে, একটি প্রত্যাহারযোগ্য প্লাস্টিকের সিন্টিলেটর এবং একটি ফ্যারাডে কাপ (FC) যার বায়াস -400 V পর্যন্ত ত্বরিত মরীচি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
সম্পূর্ণ ionized লিথিয়াম আয়ন (Li3+) তৈরি করতে, এটির তৃতীয় আয়নকরণ শক্তির (122.4 eV) উপরে তাপমাত্রা সহ একটি প্লাজমা তৈরি করা প্রয়োজন।আমরা উচ্চ-তাপমাত্রার প্লাজমা তৈরি করতে লেজার অ্যাবলেশন ব্যবহার করার চেষ্টা করেছি।এই ধরনের লেজার আয়ন উৎস সাধারণত লিথিয়াম আয়ন বিম তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় না কারণ লিথিয়াম ধাতু প্রতিক্রিয়াশীল এবং বিশেষ হ্যান্ডলিং প্রয়োজন।ভ্যাকুয়াম লেজার ইন্টারঅ্যাকশন চেম্বারে লিথিয়াম ফয়েল ইনস্টল করার সময় আমরা আর্দ্রতা এবং বায়ু দূষণ কমাতে একটি লক্ষ্য লোডিং সিস্টেম তৈরি করেছি।উপকরণের সমস্ত প্রস্তুতি শুষ্ক আর্গনের নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে করা হয়েছিল।লেজার টার্গেট চেম্বারে লিথিয়াম ফয়েল ইনস্টল করার পরে, ফয়েলটিকে স্পন্দিত Nd:YAG লেজার বিকিরণ দিয়ে প্রতি স্পন্দনে 800 mJ শক্তিতে বিকিরণ করা হয়েছিল।লক্ষ্যের উপর ফোকাসে, লেজারের শক্তি ঘনত্ব প্রায় 1012 W/cm2 অনুমান করা হয়।যখন একটি স্পন্দিত লেজার একটি ভ্যাকুয়ামে একটি লক্ষ্যকে ধ্বংস করে তখন প্লাজমা তৈরি হয়।সম্পূর্ণ 6 এনএস লেজার পালস চলাকালীন, প্লাজমাটি উত্তপ্ত হতে থাকে, প্রধানত বিপরীত ব্রেমস্ট্রালং প্রক্রিয়ার কারণে।যেহেতু উত্তাপের পর্যায়ে কোন সীমাবদ্ধ বাহ্যিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় না, তাই প্লাজমা তিনটি মাত্রায় প্রসারিত হতে শুরু করে।যখন প্লাজমা লক্ষ্য পৃষ্ঠের উপর প্রসারিত হতে শুরু করে, তখন প্লাজমার ভর কেন্দ্র 600 eV/n শক্তির সাথে লক্ষ্য পৃষ্ঠের লম্ব বেগ অর্জন করে।গরম করার পরে, প্লাজমা টার্গেট থেকে অক্ষীয় দিকে চলতে থাকে, আইসোট্রপিক্যালি প্রসারিত হয়।
চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে, অ্যাবলেশন প্লাজমা লক্ষ্যের মতো একই সম্ভাবনা সহ একটি ধাতব ধারক দ্বারা বেষ্টিত একটি ভ্যাকুয়াম আয়তনে প্রসারিত হয়।এইভাবে, প্লাজমা মাঠ-মুক্ত অঞ্চলের মধ্য দিয়ে RFQ ত্বরণকারীর দিকে প্রবাহিত হয়।ভ্যাকুয়াম চেম্বারের চারপাশে সোলেনয়েড কয়েল ক্ষতের মাধ্যমে লেজার ইরেডিয়েশন চেম্বার এবং RFQ লিনাকের মধ্যে একটি অক্ষীয় চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়।সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রটি RFQ অ্যাপারচারে প্রসবের সময় উচ্চ প্লাজমা ঘনত্ব বজায় রাখার জন্য ড্রিফটিং প্লাজমার রেডিয়াল প্রসারণকে দমন করে।অন্যদিকে, প্লাজমা প্রবাহের সময় অক্ষীয় দিকে প্রসারিত হতে থাকে, একটি দীর্ঘায়িত প্লাজমা তৈরি করে।RFQ ইনলেটে প্রস্থান পোর্টের সামনে প্লাজমা ধারণকারী ধাতব পাত্রে একটি উচ্চ ভোল্টেজ বায়াস প্রয়োগ করা হয়।RFQ লিনাক দ্বারা সঠিক ত্বরণের জন্য প্রয়োজনীয় 7Li3+ ইনজেকশন রেট প্রদানের জন্য পক্ষপাত ভোল্টেজ বেছে নেওয়া হয়েছিল।
ফলস্বরূপ অ্যাবেশন প্লাজমাতে শুধুমাত্র 7Li3+ নয়, অন্যান্য চার্জের অবস্থা এবং দূষণকারী উপাদানগুলির লিথিয়ামও রয়েছে, যা একই সাথে RFQ লিনিয়ার এক্সিলারেটরে পরিবাহিত হয়।RFQ লিনাক ব্যবহার করে ত্বরিত পরীক্ষা-নিরীক্ষার আগে, প্লাজমাতে আয়নগুলির গঠন এবং শক্তি বিতরণ অধ্যয়নের জন্য একটি অফলাইন টাইম-অফ-ফ্লাইট (TOF) বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।বিস্তারিত বিশ্লেষণাত্মক সেটআপ এবং পর্যবেক্ষিত স্টেট-অফ-চার্জ বিতরণ পদ্ধতি বিভাগে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে 7Li3+ আয়নগুলি ছিল প্রধান কণা, সমস্ত কণার প্রায় 54%, যেমন চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে। বিশ্লেষণ অনুসারে, আয়ন বিম আউটপুট পয়েন্টে 7Li3+ আয়ন কারেন্ট অনুমান করা হয়েছে 1.87 mA।ত্বরিত পরীক্ষার সময়, একটি 79 mT সোলেনয়েড ক্ষেত্র প্রসারিত প্লাজমাতে প্রয়োগ করা হয়।ফলস্বরূপ, প্লাজমা থেকে নিষ্কাশিত 7Li3+ কারেন্ট এবং ডিটেক্টরে পর্যবেক্ষণ করা 30 এর ফ্যাক্টর বৃদ্ধি পেয়েছে।
সময়-অব-ফ্লাইট বিশ্লেষণের মাধ্যমে প্রাপ্ত লেজার-উত্পাদিত প্লাজমাতে আয়নের ভগ্নাংশ।7Li1+ এবং 7Li2+ আয়ন যথাক্রমে আয়ন রশ্মির 5% এবং 25% তৈরি করে।6Li কণার সনাক্তকৃত ভগ্নাংশ পরীক্ষামূলক ত্রুটির মধ্যে লিথিয়াম ফয়েল লক্ষ্যে 6Li (7.6%) এর প্রাকৃতিক বিষয়বস্তুর সাথে একমত।সামান্য অক্সিজেন দূষণ (6.2%) লক্ষ্য করা গেছে, প্রধানত O1+ (2.1%) এবং O2+ (1.5%), যা লিথিয়াম ফয়েল লক্ষ্যের পৃষ্ঠের অক্সিডেশনের কারণে হতে পারে।
পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, লিথিয়াম প্লাজমা RFQ লিনাকে প্রবেশ করার আগে একটি ক্ষেত্রবিহীন অঞ্চলে প্রবাহিত হয়।আরএফকিউ লিনাকের ইনপুটটিতে একটি ধাতব পাত্রে একটি 6 মিমি ব্যাসের গর্ত রয়েছে এবং বায়াস ভোল্টেজ 52 কেভি।যদিও RFQ ইলেক্ট্রোড ভোল্টেজ 100 MHz এ ±29 kV দ্রুত পরিবর্তিত হয়, তবুও ভোল্টেজ অক্ষীয় ত্বরণ ঘটায় কারণ RFQ অ্যাক্সিলারেটর ইলেক্ট্রোডের গড় সম্ভাবনা শূন্য।অ্যাপারচার এবং RFQ ইলেক্ট্রোডের প্রান্তের মধ্যে 10 মিমি ব্যবধানে শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে, অ্যাপারচারে প্লাজমা থেকে শুধুমাত্র ইতিবাচক প্লাজমা আয়ন বের করা হয়।প্রথাগত আয়ন বিতরণ ব্যবস্থায়, আয়নগুলিকে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা RFQ অ্যাক্সিলারেটরের সামনে যথেষ্ট দূরত্বে প্লাজমা থেকে পৃথক করা হয় এবং তারপরে একটি বিম ফোকাসিং উপাদান দ্বারা RFQ অ্যাপারচারে ফোকাস করা হয়।যাইহোক, একটি তীব্র নিউট্রন উৎসের জন্য প্রয়োজনীয় তীব্র ভারী আয়ন রশ্মির জন্য, স্পেস চার্জের প্রভাবের কারণে অ-রৈখিক বিকর্ষণকারী শক্তি আয়ন পরিবহন ব্যবস্থায় উল্লেখযোগ্য মরীচি কারেন্ট ক্ষতির কারণ হতে পারে, যা ত্বরান্বিত হতে পারে এমন সর্বোচ্চ কারেন্টকে সীমিত করে।আমাদের ডিপিআইএস-এ, উচ্চ-তীব্রতার আয়নগুলি সরাসরি RFQ অ্যাপারচারের প্রস্থান পয়েন্টে প্রবাহিত প্লাজমা হিসাবে পরিবাহিত হয়, তাই স্থান চার্জের কারণে আয়ন রশ্মির কোনও ক্ষতি হয় না।এই প্রদর্শনের সময়, ডিপিআইএস প্রথমবারের মতো একটি লিথিয়াম-আয়ন রশ্মিতে প্রয়োগ করা হয়েছিল।
RFQ কাঠামোটি কম শক্তির উচ্চ কারেন্ট আয়ন বিমকে ফোকাস এবং ত্বরান্বিত করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল এবং এটি প্রথম অর্ডার ত্বরণের মান হয়ে উঠেছে।22 keV/n থেকে 204 keV/n-এর ইমপ্লান্ট শক্তি থেকে 7Li3+ আয়ন ত্বরান্বিত করতে আমরা RFQ ব্যবহার করেছি।যদিও রক্তরসে কম চার্জ সহ লিথিয়াম এবং অন্যান্য কণাগুলিও প্লাজমা থেকে বের করা হয় এবং RFQ অ্যাপারচারে ইনজেক্ট করা হয়, RFQ লিনাক শুধুমাত্র 7Li3+ এর কাছাকাছি চার্জ-টু-ভ্যাস অনুপাত (Q/A) সহ আয়নগুলিকে ত্বরান্বিত করে।
ডুমুর উপর.চিত্র 4 RFQ লিনাক এবং ফ্যারাডে কাপ (FC) এর আউটপুটে বর্তমান ট্রান্সফরমার (CT) দ্বারা চুম্বক বিশ্লেষণ করার পরে সনাক্ত করা তরঙ্গরূপ দেখায়, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে।2. সংকেতগুলির মধ্যে সময়ের পরিবর্তনকে ডিটেক্টরের অবস্থানে ফ্লাইটের সময়ের পার্থক্য হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।CT এ পরিমাপ করা সর্বোচ্চ আয়ন কারেন্ট ছিল 43 mA।RT অবস্থানে, নিবন্ধিত রশ্মি শুধুমাত্র গণনা করা শক্তিতে ত্বরিত আয়নই ধারণ করতে পারে না, তবে 7Li3+ ব্যতীত অন্যান্য আয়নও থাকতে পারে, যা পর্যাপ্তভাবে ত্বরিত হয় না।যাইহোক, QD এবং PC এর মাধ্যমে পাওয়া আয়ন কারেন্ট ফর্মের সাদৃশ্য ইঙ্গিত করে যে আয়ন কারেন্ট প্রধানত ত্বরিত 7Li3+ নিয়ে গঠিত, এবং পিসিতে কারেন্টের সর্বোচ্চ মান হ্রাস QD এবং এর মধ্যে আয়ন স্থানান্তরের সময় মরীচির ক্ষতির কারণে ঘটে। পিসিক্ষতি এটি খামের সিমুলেশন দ্বারাও নিশ্চিত করা হয়েছে।7Li3+ বিম কারেন্ট সঠিকভাবে পরিমাপ করার জন্য, পরবর্তী বিভাগে বর্ণিত হিসাবে একটি ডাইপোল চুম্বক দিয়ে বিমটিকে বিশ্লেষণ করা হয়।
ডিটেক্টর অবস্থানে CT (কালো বক্ররেখা) এবং FC (লাল বক্ররেখা) রেকর্ড করা ত্বরিত রশ্মির অসিলোগ্রাম।এই পরিমাপগুলি লেজার প্লাজমা জেনারেশনের সময় ফটোডিটেক্টর দ্বারা লেজার বিকিরণ সনাক্তকরণের মাধ্যমে শুরু হয়।কালো বক্ররেখা RFQ লিনাক আউটপুটের সাথে সংযুক্ত সিটিতে পরিমাপ করা তরঙ্গরূপ দেখায়।RFQ লিন্যাকের নিকটবর্তী হওয়ার কারণে, ডিটেক্টর 100 MHz RF শব্দ তুলে নেয়, তাই সনাক্তকরণ সংকেতের উপরে 100 MHz অনুরণিত RF সংকেত অপসারণের জন্য একটি 98 MHz কম পাস FFT ফিল্টার প্রয়োগ করা হয়েছিল।বিশ্লেষণাত্মক চুম্বক 7Li3+ আয়ন রশ্মিকে নির্দেশ করার পরে লাল বক্ররেখা FC এ তরঙ্গরূপ দেখায়।এই চৌম্বক ক্ষেত্রে, 7Li3+ ছাড়াও N6+ এবং O7+ পরিবহন করা যেতে পারে।
RFQ লিন্যাকের পরে আয়ন রশ্মি তিনটি চতুর্ভুজ ফোকাসিং ম্যাগনেটের একটি সিরিজ দ্বারা ফোকাস করা হয় এবং তারপর আয়ন রশ্মির অমেধ্যকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য ডাইপোল চুম্বক দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়।0.268 T-এর একটি চৌম্বক ক্ষেত্র 7Li3+ বিমকে FC-তে নির্দেশ করে।এই চৌম্বক ক্ষেত্রের সনাক্তকরণ তরঙ্গরূপটি চিত্র 4-এ লাল বক্ররেখা হিসাবে দেখানো হয়েছে। পিক বিম কারেন্ট 35 mA-এ পৌঁছে যা বিদ্যমান প্রচলিত ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক অ্যাক্সিলারেটরে উৎপাদিত একটি সাধারণ Li3+ বিমের চেয়ে 100 গুণ বেশি।মরীচি পালস প্রস্থ 2.0 µs সম্পূর্ণ প্রস্থে অর্ধেক সর্বোচ্চ।ডাইপোল ম্যাগনেটিক ফিল্ড সহ একটি 7Li3+ রশ্মির সনাক্তকরণ সফল গুচ্ছ এবং মরীচি ত্বরণ নির্দেশ করে।ডাইপোলের চৌম্বক ক্ষেত্র স্ক্যান করার সময় FC দ্বারা সনাক্ত করা আয়ন রশ্মি কারেন্ট চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে। একটি পরিষ্কার একক চূড়া পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, যা অন্যান্য চূড়া থেকে ভালভাবে আলাদা।যেহেতু RFQ লিন্যাক দ্বারা নকশা শক্তিতে ত্বরান্বিত সমস্ত আয়ন একই গতিসম্পন্ন, তাই একই Q/A সহ আয়ন বিমগুলি দ্বিপোল চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা পৃথক করা কঠিন।অতএব, আমরা N6+ বা O7+ থেকে 7Li3+ আলাদা করতে পারি না।যাইহোক, প্রতিবেশী চার্জ রাজ্য থেকে অমেধ্যের পরিমাণ অনুমান করা যেতে পারে।উদাহরণ স্বরূপ, N7+ এবং N5+ সহজেই আলাদা করা যায়, যখন N6+ অশুদ্ধতার অংশ হতে পারে এবং N7+ এবং N5+ এর সমান পরিমাণে উপস্থিত থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে।আনুমানিক দূষণের মাত্রা প্রায় 2%।
একটি ডাইপোল চৌম্বক ক্ষেত্র স্ক্যান করে প্রাপ্ত মরীচি উপাদান বর্ণালী।0.268 T-এর সর্বোচ্চটি 7Li3+ এবং N6+-এর সাথে মিলে যায়।চূড়ার প্রস্থ স্লিটের উপর মরীচির আকারের উপর নির্ভর করে।বিস্তৃত চূড়া সত্ত্বেও, 7Li3+ 6Li3+, O6+ এবং N5+ থেকে ভালভাবে আলাদা, কিন্তু O7+ এবং N6+ থেকে খারাপভাবে আলাদা।
FC-এর অবস্থানে, বীম প্রোফাইল একটি প্লাগ-ইন সিন্টিলেটর দিয়ে নিশ্চিত করা হয়েছিল এবং চিত্র 6-এ দেখানো একটি দ্রুত ডিজিটাল ক্যামেরা দিয়ে রেকর্ড করা হয়েছিল। 35 mA এর কারেন্ট সহ 7Li3+ স্পন্দিত রশ্মিকে একটি গণনাকৃত RFQ-তে ত্বরান্বিত দেখানো হয়েছে। 204 keV/n শক্তি, যা 1.4 MeV এর সাথে মিলে যায় এবং FC ডিটেক্টরে প্রেরণ করা হয়।
একটি প্রাক-এফসি সিন্টিলেটর স্ক্রিনে বিম প্রোফাইল পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে (ফিজি দ্বারা রঙিন, 2.3.0, https://imagej.net/software/fiji/)।বিশ্লেষণাত্মক ডাইপোল চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রটি ডিজাইন শক্তি RFQ-তে Li3+ আয়ন রশ্মির ত্বরণকে নির্দেশ করার জন্য টিউন করা হয়েছিল।সবুজ এলাকায় নীল বিন্দু ত্রুটিপূর্ণ সিন্টিলেটর উপাদান দ্বারা সৃষ্ট হয়.
আমরা একটি কঠিন লিথিয়াম ফয়েলের পৃষ্ঠের লেজার অ্যাবলেশনের মাধ্যমে 7Li3+ আয়নের প্রজন্ম অর্জন করেছি, এবং একটি উচ্চ কারেন্ট আয়ন রশ্মিকে DPIS ব্যবহার করে একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা RFQ লিনাক দিয়ে ত্বরান্বিত করা হয়েছিল।1.4 MeV-এর রশ্মি শক্তিতে, চুম্বকের বিশ্লেষণের পর FC-তে 7Li3+ এর সর্বোচ্চ কারেন্ট পৌঁছেছিল 35 mA।এটি নিশ্চিত করে যে বিপরীত গতিবিদ্যা সহ একটি নিউট্রন উত্স বাস্তবায়নের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশটি পরীক্ষামূলকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে।কাগজের এই অংশে, একটি কমপ্যাক্ট নিউট্রন উৎসের সম্পূর্ণ নকশা নিয়ে আলোচনা করা হবে, যার মধ্যে উচ্চ শক্তির ত্বরণকারী এবং নিউট্রন টার্গেট স্টেশন রয়েছে।নকশাটি আমাদের পরীক্ষাগারে বিদ্যমান সিস্টেমগুলির সাথে প্রাপ্ত ফলাফলের উপর ভিত্তি করে।এটি লক্ষ করা উচিত যে লিথিয়াম ফয়েল এবং RFQ লিনাকের মধ্যে দূরত্ব সংক্ষিপ্ত করে আয়ন বিমের সর্বোচ্চ প্রবাহ আরও বাড়ানো যেতে পারে।ভাত।7 অ্যাক্সিলারেটরে প্রস্তাবিত কমপ্যাক্ট নিউট্রন উৎসের সম্পূর্ণ ধারণাটি ব্যাখ্যা করে।
অ্যাক্সিলারেটরে প্রস্তাবিত কমপ্যাক্ট নিউট্রন উৎসের ধারণাগত নকশা (ফ্রিক্যাড, 0.19, https://www.freecadweb.org/ দ্বারা আঁকা)।ডান থেকে বাম: লেজার আয়ন উৎস, সোলেনয়েড চুম্বক, RFQ লিনাক, মিডিয়াম এনার্জি বিম ট্রান্সফার (MEBT), IH লিনাক, এবং নিউট্রন জেনারেশনের জন্য ইন্টারঅ্যাকশন চেম্বার।উত্পাদিত নিউট্রন বিমগুলির সংকীর্ণ নির্দেশিত প্রকৃতির কারণে বিকিরণ সুরক্ষা প্রাথমিকভাবে সামনের দিকে সরবরাহ করা হয়।
RFQ লিনাকের পরে, ইন্টার-ডিজিটাল এইচ-স্ট্রাকচার (IH linac)30 linac-এর আরও ত্বরণের পরিকল্পনা করা হয়েছে।IH linacs গতির একটি নির্দিষ্ট পরিসরে উচ্চ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের গ্রেডিয়েন্ট প্রদান করতে একটি π-মোড ড্রিফট টিউব কাঠামো ব্যবহার করে।ধারণাগত অধ্যয়নটি 1D অনুদৈর্ঘ্য গতিবিদ্যা সিমুলেশন এবং 3D শেল সিমুলেশনের উপর ভিত্তি করে করা হয়েছিল।গণনা দেখায় যে যুক্তিসঙ্গত ড্রিফ্ট টিউব ভোল্টেজ (450 kV-এর কম) সহ একটি 100 MHz IH লিনাক এবং একটি শক্তিশালী ফোকাসিং চুম্বক 1.8 মিটার দূরত্বে 1.4 থেকে 14 MeV পর্যন্ত 40 mA রশ্মিকে ত্বরান্বিত করতে পারে।অ্যাক্সিলারেটর চেইনের শেষে শক্তি বন্টন অনুমান করা হয়েছে ± 0.4 MeV, যা নিউট্রন রূপান্তর লক্ষ্য দ্বারা উত্পাদিত নিউট্রনের শক্তি বর্ণালীকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে না।উপরন্তু, রশ্মির নির্গমন ক্ষমতা একটি মাঝারি শক্তি এবং আকারের চতুর্ভুজ চুম্বকের জন্য সাধারণত প্রয়োজনের তুলনায় একটি ছোট রশ্মির স্থানে বিমটিকে ফোকাস করার জন্য যথেষ্ট কম।RFQ linac এবং IH linac-এর মধ্যে মাঝারি শক্তির মরীচি (MEBT) ট্রান্সমিশনে, beamforming resonator ব্যবহার করা হয় beamforming structure বজায় রাখতে।পাশের রশ্মির আকার নিয়ন্ত্রণ করতে তিনটি কোয়াড্রপোল চুম্বক ব্যবহার করা হয়।এই ডিজাইন কৌশলটি অনেক এক্সিলারেটরে ব্যবহার করা হয়েছে 31,32,33.আয়ন উত্স থেকে লক্ষ্য চেম্বার পর্যন্ত সমগ্র সিস্টেমের মোট দৈর্ঘ্য অনুমান করা হয় 8 মিটারের কম, যা একটি আদর্শ আধা-ট্রেলার ট্রাকে ফিট হতে পারে।
নিউট্রন রূপান্তর লক্ষ্য সরাসরি লিনিয়ার এক্সিলারেটরের পরে ইনস্টল করা হবে।আমরা বিপরীত কাইনেমেটিক দৃশ্যকল্প 23 ব্যবহার করে পূর্ববর্তী গবেষণার উপর ভিত্তি করে লক্ষ্য স্টেশন ডিজাইন নিয়ে আলোচনা করি।রিপোর্ট করা রূপান্তর লক্ষ্যগুলির মধ্যে রয়েছে কঠিন পদার্থ (পলিপ্রোপিলিন (C3H6) এবং টাইটানিয়াম হাইড্রাইড (TiH2)) এবং গ্যাসীয় লক্ষ্য ব্যবস্থা।প্রতিটি লক্ষ্যের সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে।কঠিন লক্ষ্যগুলি সুনির্দিষ্ট বেধ নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়।লক্ষ্য যত পাতলা, নিউট্রন উৎপাদনের স্থানিক বিন্যাস তত বেশি সঠিক।যাইহোক, এই ধরনের লক্ষ্যবস্তুতে এখনও কিছু মাত্রায় অবাঞ্ছিত পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া এবং বিকিরণ থাকতে পারে।অন্যদিকে, একটি হাইড্রোজেন টার্গেট পারমাণবিক বিক্রিয়ার প্রধান পণ্য 7Be-এর উত্পাদনকে বাদ দিয়ে একটি পরিষ্কার পরিবেশ সরবরাহ করতে পারে।যাইহোক, হাইড্রোজেনের একটি দুর্বল বাধা ক্ষমতা রয়েছে এবং পর্যাপ্ত শক্তি মুক্তির জন্য একটি বড় শারীরিক দূরত্ব প্রয়োজন।এটি TOF পরিমাপের জন্য সামান্য অসুবিধাজনক।উপরন্তু, যদি একটি পাতলা ফিল্ম একটি হাইড্রোজেন লক্ষ্য সীলমোহর ব্যবহার করা হয়, তাহলে পাতলা ফিল্ম এবং ঘটনা লিথিয়াম মরীচি দ্বারা উত্পন্ন গামা রশ্মির শক্তি ক্ষতি বিবেচনা করা প্রয়োজন।
LICORNE পলিপ্রোপিলিন টার্গেট ব্যবহার করে এবং টার্গেট সিস্টেমটিকে হাইড্রোজেন কোষে আপগ্রেড করা হয়েছে ট্যান্টালাম ফয়েল দিয়ে সিল করা হয়েছে।7Li34-এর জন্য 100 nA-এর বিম কারেন্ট অনুমান করে, উভয় টার্গেট সিস্টেম 107 n/s/sr পর্যন্ত উত্পাদন করতে পারে।যদি আমরা এই দাবিকৃত নিউট্রন ফলন রূপান্তরটি আমাদের প্রস্তাবিত নিউট্রন উত্সে প্রয়োগ করি, তাহলে প্রতিটি লেজার পালসের জন্য 7 × 10–8 C এর একটি লিথিয়াম চালিত মরীচি পাওয়া যেতে পারে।এর মানে হল যে প্রতি সেকেন্ডে মাত্র দুবার লেজার ফায়ার করলে 40% বেশি নিউট্রন উৎপন্ন হয় যা LICORNE একটি অবিচ্ছিন্ন রশ্মি দিয়ে এক সেকেন্ডে তৈরি করতে পারে।লেজারের উত্তেজনা ফ্রিকোয়েন্সি বাড়িয়ে মোট প্রবাহ সহজেই বাড়ানো যায়।যদি আমরা ধরে নিই যে বাজারে একটি 1 kHz লেজার সিস্টেম রয়েছে, গড় নিউট্রন ফ্লাক্স সহজেই প্রায় 7 × 109 n/s/sr পর্যন্ত স্কেল করা যেতে পারে।
যখন আমরা প্লাস্টিকের লক্ষ্যগুলির সাথে উচ্চ পুনরাবৃত্তি হার সিস্টেম ব্যবহার করি, তখন লক্ষ্যগুলির উপর তাপ উত্পাদন নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন কারণ, উদাহরণস্বরূপ, পলিপ্রোপিলিনের একটি কম গলনাঙ্ক 145-175 °C এবং একটি নিম্ন তাপ পরিবাহিতা 0.1-0.22 W/ মি/কেএকটি 14 MeV লিথিয়াম-আয়ন রশ্মির জন্য, একটি 7 µm পুরু পলিপ্রোপিলিন টার্গেট বিমের শক্তিকে প্রতিক্রিয়া থ্রেশহোল্ডে (13.098 MeV) কমাতে যথেষ্ট।লক্ষ্যে একটি লেজার শট দ্বারা উত্পন্ন আয়নগুলির মোট প্রভাব বিবেচনা করে, পলিপ্রোপিলিনের মাধ্যমে লিথিয়াম আয়নগুলির শক্তি মুক্তি 64 এমজে/পালস অনুমান করা হয়।ধরে নিই যে সমস্ত শক্তি 10 মিমি ব্যাসের একটি বৃত্তে স্থানান্তরিত হয়, প্রতিটি পালস প্রায় 18 কে/পালস তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে মিলে যায়।পলিপ্রোপিলিন লক্ষ্যবস্তুতে শক্তির প্রকাশ এই সাধারণ ধারণার উপর ভিত্তি করে যে সমস্ত শক্তির ক্ষতি তাপ হিসাবে সংরক্ষণ করা হয়, কোন বিকিরণ বা অন্যান্য তাপের ক্ষতি ছাড়াই।যেহেতু প্রতি সেকেন্ডে ডালের সংখ্যা বাড়ানোর জন্য তাপ তৈরি হওয়া দূর করা প্রয়োজন, তাই আমরা একই পয়েন্টে শক্তির মুক্তি এড়াতে স্ট্রিপ লক্ষ্যগুলি ব্যবহার করতে পারি23।100 Hz এর লেজার পুনরাবৃত্তি হার সহ একটি লক্ষ্যে 10 মিমি বিম স্পট ধরে নিলে, পলিপ্রোপিলিন টেপের স্ক্যানিং গতি হবে 1 মি/সেকেন্ড।বিম স্পট ওভারল্যাপ অনুমোদিত হলে উচ্চতর পুনরাবৃত্তি হার সম্ভব।
আমরা হাইড্রোজেন ব্যাটারি দিয়ে লক্ষ্যগুলিও তদন্ত করেছি, কারণ লক্ষ্যের ক্ষতি না করে শক্তিশালী ড্রাইভ বিম ব্যবহার করা যেতে পারে।গ্যাস চেম্বারের দৈর্ঘ্য এবং ভিতরের হাইড্রোজেন চাপ পরিবর্তন করে নিউট্রন রশ্মি সহজেই সুর করা যায়।পাতলা ধাতব ফয়েলগুলি প্রায়শই অ্যাক্সিলারেটরে ব্যবহার করা হয় লক্ষ্যের গ্যাসীয় অঞ্চলকে ভ্যাকুয়াম থেকে আলাদা করতে।অতএব, ফয়েলে শক্তির ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য ঘটনা লিথিয়াম-আয়ন মরীচির শক্তি বৃদ্ধি করা প্রয়োজন।রিপোর্ট 35-এ বর্ণিত লক্ষ্য সমাবেশে 3.5 সেমি লম্বা একটি অ্যালুমিনিয়াম পাত্র রয়েছে যার একটি H2 গ্যাসের চাপ 1.5 atm।16.75 MeV লিথিয়াম আয়ন রশ্মি এয়ার-কুলড 2.7 µm Ta ফয়েলের মাধ্যমে ব্যাটারিতে প্রবেশ করে এবং ব্যাটারির শেষে লিথিয়াম আয়ন রশ্মির শক্তি প্রতিক্রিয়া থ্রেশহোল্ডে হ্রাস পায়।লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির রশ্মি শক্তি 14.0 MeV থেকে 16.75 MeV-এ বৃদ্ধি করতে, IH লিনাককে প্রায় 30 সেমি লম্বা করতে হয়েছিল।
গ্যাস সেল লক্ষ্যবস্তু থেকে নিউট্রনের নির্গমনও অধ্যয়ন করা হয়েছিল।উপরে উল্লিখিত LICORNE গ্যাস লক্ষ্যগুলির জন্য, GEANT436 সিমুলেশনগুলি দেখায় যে শঙ্কুর ভিতরে উচ্চ ভিত্তিক নিউট্রন তৈরি হয়, যেমনটি [37] এর চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে।রেফারেন্স 35 0.7 থেকে 3.0 MeV পর্যন্ত শক্তির পরিসর দেখায় যার সর্বোচ্চ 19.5° শঙ্কু খোলার সাথে প্রধান রশ্মির প্রচারের দিক থেকে।উচ্চ ভিত্তিক নিউট্রনগুলি সর্বাধিক কোণে রক্ষাকারী উপাদানের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে, কাঠামোর ওজন হ্রাস করে এবং পরিমাপ সরঞ্জামগুলির ইনস্টলেশনে আরও নমনীয়তা প্রদান করে।বিকিরণ সুরক্ষার দৃষ্টিকোণ থেকে, নিউট্রন ছাড়াও, এই বায়বীয় লক্ষ্যমাত্রা সেন্ট্রোয়েড স্থানাঙ্ক সিস্টেমে 478 keV গামা রশ্মি সমস্বরে নির্গত করে।এই γ-রশ্মি 7Be ক্ষয় এবং 7Li ডিএক্সিটেশনের ফলে উত্পাদিত হয়, যা ঘটে যখন প্রাথমিক Li রশ্মি ইনপুট উইন্ডো Ta-তে আঘাত করে।যাইহোক, একটি পুরু 35 Pb/Cu নলাকার কলিমেটর যোগ করে, পটভূমি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যেতে পারে।
একটি বিকল্প লক্ষ্য হিসাবে, কেউ একটি প্লাজমা উইন্ডো [39, 40] ব্যবহার করতে পারে, যা একটি অপেক্ষাকৃত উচ্চ হাইড্রোজেন চাপ এবং নিউট্রন প্রজন্মের একটি ছোট স্থানিক অঞ্চল অর্জন করা সম্ভব করে, যদিও এটি কঠিন লক্ষ্যগুলির থেকে নিকৃষ্ট।
আমরা GEANT4 ব্যবহার করে একটি লিথিয়াম আয়ন রশ্মির প্রত্যাশিত শক্তি বিতরণ এবং মরীচি আকারের জন্য নিউট্রন রূপান্তর লক্ষ্য করার বিকল্পগুলি তদন্ত করছি৷আমাদের সিমুলেশনগুলি উপরের সাহিত্যে হাইড্রোজেন লক্ষ্যগুলির জন্য নিউট্রন শক্তি এবং কৌণিক বিতরণের একটি ধারাবাহিক বন্টন দেখায়।যেকোন টার্গেট সিস্টেমে হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ টার্গেটে একটি শক্তিশালী 7Li3+ রশ্মি দ্বারা চালিত একটি বিপরীত কাইনেম্যাটিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে উচ্চ ভিত্তিক নিউট্রন তৈরি করা যেতে পারে।অতএব, নতুন নিউট্রন উত্সগুলি ইতিমধ্যে বিদ্যমান প্রযুক্তিগুলিকে একত্রিত করে প্রয়োগ করা যেতে পারে।
লেজার বিকিরণ অবস্থা ত্বরিত প্রদর্শনের আগে আয়ন মরীচি প্রজন্মের পরীক্ষাগুলি পুনরুত্পাদন করে।লেজার হল একটি ডেস্কটপ ন্যানোসেকেন্ড Nd:YAG সিস্টেম যার লেজার শক্তির ঘনত্ব 1012 W/cm2, একটি মৌলিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1064 nm, একটি স্পট এনার্জি 800 mJ, এবং 6 ns এর একটি পালস সময়কাল।লক্ষ্যের স্পট ব্যাস 100 µm অনুমান করা হয়েছে।যেহেতু লিথিয়াম ধাতু (আলফা আইসার, 99.9% খাঁটি) বেশ নরম, সুনির্দিষ্টভাবে কাটা উপাদানটি ছাঁচে চাপা হয়।ফয়েলের মাত্রা 25 মিমি × 25 মিমি, বেধ 0.6 মিমি।একটি লেজার আঘাত করলে লক্ষ্যের পৃষ্ঠে ক্রেটারের মতো ক্ষতি হয়, তাই প্রতিটি লেজার শটের সাথে লক্ষ্যের পৃষ্ঠের একটি নতুন অংশ প্রদান করতে একটি মোটর চালিত প্ল্যাটফর্ম দ্বারা লক্ষ্যটি সরানো হয়।অবশিষ্ট গ্যাসের কারণে পুনরায় সংমিশ্রণ এড়াতে, চেম্বারে চাপ 10-4 Pa এর রেঞ্জের নিচে রাখা হয়েছিল।
লেজারের প্লাজমার প্রাথমিক আয়তন ছোট, যেহেতু লেজার স্পটটির আকার 100 μm এবং এটির প্রজন্মের পরে 6 ns এর মধ্যে।ভলিউম একটি সঠিক বিন্দু হিসাবে নেওয়া এবং প্রসারিত করা যেতে পারে।যদি ডিটেক্টর টার্গেট পৃষ্ঠ থেকে xm দূরত্বে স্থাপন করা হয়, তাহলে প্রাপ্ত সংকেত সম্পর্ক মেনে চলে: আয়ন কারেন্ট I, আয়ন আগমনের সময় t, এবং পালস প্রস্থ τ।
উৎপন্ন প্লাজমা টিওএফ পদ্ধতি দ্বারা এফসি এবং একটি শক্তি আয়ন বিশ্লেষক (ইআইএ) দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল যা লেজার লক্ষ্য থেকে 2.4 মিটার এবং 3.85 মিটার দূরত্বে অবস্থিত।FC-তে ইলেকট্রন প্রতিরোধ করার জন্য -5 kV দ্বারা পক্ষপাতদুষ্ট একটি দমনকারী গ্রিড রয়েছে।EIA-তে একটি 90 ডিগ্রি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিফ্লেক্টর রয়েছে যা একই ভোল্টেজের সাথে দুটি সমাক্ষীয় ধাতব নলাকার ইলেক্ট্রোড নিয়ে গঠিত কিন্তু বিপরীত মেরুত্ব, বাইরের দিকে ধনাত্মক এবং ভিতরে নেতিবাচক।প্রসারিত প্লাজমাটি স্লটের পিছনের ডিফ্লেক্টরে নির্দেশিত হয় এবং সিলিন্ডারের মধ্য দিয়ে যাওয়া বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা বিচ্যুত হয়।E/z = eKU সম্পর্ককে সন্তুষ্ট করে এমন আয়নগুলি একটি সেকেন্ডারি ইলেক্ট্রন মাল্টিপ্লায়ার (SEM) (Hamamatsu R2362) ব্যবহার করে সনাক্ত করা হয়, যেখানে E, z, e, K, এবং U হল আয়ন শক্তি, চার্জের অবস্থা এবং চার্জ হল EIA জ্যামিতিক কারণ .ইলেকট্রন, যথাক্রমে, এবং ইলেক্ট্রোডের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য।ডিফ্লেক্টর জুড়ে ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, কেউ রক্তরসে আয়নগুলির শক্তি এবং চার্জ বিতরণ পেতে পারে।সুইপ ভোল্টেজ U/2 EIA 0.2 V থেকে 800 V এর মধ্যে, যা প্রতি চার্জ অবস্থায় 4 eV থেকে 16 keV পর্যন্ত আয়ন শক্তির সাথে মিলে যায়।
লেজার বিকিরণ অবস্থার অধীনে বিশ্লেষণ করা আয়নগুলির চার্জ অবস্থার বন্টন "পুরোপুরি ছিনতাই করা লিথিয়াম বিমের জেনারেশন" বিভাগে বর্ণিত হয়েছে ডুমুরে দেখানো হয়েছে।8.
আয়নগুলির চার্জের অবস্থার বিতরণের বিশ্লেষণ।এখানে আয়ন বর্তমান ঘনত্বের সময় প্রোফাইলটি EIA দিয়ে বিশ্লেষণ করা হয়েছে এবং সমীকরণটি ব্যবহার করে লিথিয়াম ফয়েল থেকে 1 মিটারে স্কেল করা হয়েছে।(1) এবং (2)।"একটি সম্পূর্ণরূপে এক্সফোলিয়েটেড লিথিয়াম রশ্মির প্রজন্ম" বিভাগে বর্ণিত লেজার বিকিরণ শর্তগুলি ব্যবহার করুন।প্রতিটি বর্তমান ঘনত্বকে একীভূত করে, প্লাজমাতে আয়নগুলির অনুপাত গণনা করা হয়েছিল, চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।
লেজার আয়ন উত্সগুলি উচ্চ চার্জ সহ একটি তীব্র মাল্টি-এমএ আয়ন মরীচি সরবরাহ করতে পারে।যাইহোক, স্পেস চার্জ বিকর্ষণের কারণে বিম ডেলিভারি খুব কঠিন, তাই এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়নি।প্রথাগত স্কিমে, আয়ন রশ্মিকে প্লাজমা থেকে বের করা হয় এবং অ্যাক্সিলারেটরের পিকআপ ক্ষমতা অনুযায়ী আয়ন রশ্মিকে আকৃতি দেওয়ার জন্য একাধিক ফোকাসিং চুম্বক সহ একটি রশ্মি লাইন বরাবর প্রাথমিক ত্বরণকারীতে স্থানান্তর করা হয়।স্পেস চার্জ ফোর্স বিমগুলিতে, রশ্মিগুলি অ-রৈখিকভাবে বিবর্তিত হয় এবং গুরুতর মরীচির ক্ষতি পরিলক্ষিত হয়, বিশেষত কম বেগের অঞ্চলে।মেডিকেল কার্বন এক্সিলারেটরগুলির বিকাশে এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠতে, একটি নতুন DPIS41 বিম ডেলিভারি স্কিম প্রস্তাব করা হয়েছে।আমরা একটি নতুন নিউট্রন উত্স থেকে একটি শক্তিশালী লিথিয়াম-আয়ন মরীচিকে ত্বরান্বিত করতে এই কৌশলটি প্রয়োগ করেছি।
ডুমুর হিসাবে দেখানো হয়েছে.4, যে স্থানটিতে প্লাজমা উৎপন্ন এবং প্রসারিত হয় সেটি একটি ধাতব পাত্র দ্বারা বেষ্টিত।আবদ্ধ স্থানটি সোলেনয়েড কয়েলের ভিতরের আয়তন সহ RFQ অনুরণকের প্রবেশদ্বার পর্যন্ত প্রসারিত।পাত্রে 52 কেভির একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়েছিল।RFQ অনুরণনে, আয়নগুলি RFQ গ্রাউন্ডিং করে 6 মিমি ব্যাসের গর্তের মাধ্যমে সম্ভাব্য দ্বারা টানা হয়।আয়নগুলি প্লাজমা অবস্থায় পরিবাহিত হওয়ার কারণে মরীচি লাইনের অ-রৈখিক বিকর্ষণকারী শক্তিগুলি বাদ দেওয়া হয়।উপরন্তু, উপরে উল্লিখিত হিসাবে, আমরা নিষ্কাশন অ্যাপারচারে আয়নগুলির ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ এবং বাড়ানোর জন্য ডিপিআইএস-এর সাথে সংমিশ্রণে একটি সোলেনয়েড ক্ষেত্র প্রয়োগ করেছি।
RFQ অ্যাক্সিলারেটর একটি নলাকার ভ্যাকুয়াম চেম্বার নিয়ে গঠিত যা চিত্রে দেখানো হয়েছে।9 ক.এর ভিতরে, অক্সিজেন-মুক্ত তামার চারটি রড বিম অক্ষের চারপাশে চতুর্ভুজ-সমমিতভাবে স্থাপন করা হয়েছে (চিত্র 9b)।4টি রড এবং চেম্বার একটি অনুরণিত আরএফ সার্কিট গঠন করে।প্ররোচিত RF ক্ষেত্রটি রড জুড়ে একটি সময়-পরিবর্তনশীল ভোল্টেজ তৈরি করে।অক্ষের চারপাশে দ্রাঘিমাংশে রোপিত আয়নগুলি চতুর্ভুজ ক্ষেত্র দ্বারা পার্শ্বীয়ভাবে রাখা হয়।একই সময়ে, রডের ডগা একটি অক্ষীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে মড্যুলেট করা হয়।অক্ষীয় ক্ষেত্রটি ইনজেকশন করা অবিচ্ছিন্ন মরীচিকে বিম ডালের একটি সিরিজে বিভক্ত করে যাকে মরীচি বলা হয়।প্রতিটি রশ্মি একটি নির্দিষ্ট RF চক্র সময়ের (10 ns) মধ্যে থাকে।সংলগ্ন বিমগুলি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি পিরিয়ড অনুযায়ী ব্যবধান করা হয়।RFQ লিনাকে, একটি লেজার আয়ন উৎস থেকে একটি 2 µs রশ্মিকে 200টি রশ্মির অনুক্রমে রূপান্তরিত করা হয়।মরীচিটি তখন গণনাকৃত শক্তিতে ত্বরান্বিত হয়।
লিনিয়ার এক্সিলারেটর RFQ।(a) (বাম) RFQ লিনাক চেম্বারের বাহ্যিক দৃশ্য।(b) (ডান) চেম্বারে চার-রড ইলেক্ট্রোড।
RFQ লিন্যাকের প্রধান ডিজাইন প্যারামিটারগুলি হল রড ভোল্টেজ, রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সি, বিম হোল ব্যাসার্ধ এবং ইলেক্ট্রোড মড্যুলেশন।রডের ভোল্টেজ ± 29 kV নির্বাচন করুন যাতে এর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের প্রান্তিকের নীচে থাকে।অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি যত কম হবে, পার্শ্বীয় ফোকাসিং বল তত বেশি হবে এবং গড় ত্বরণ ক্ষেত্র তত ছোট হবে।বড় অ্যাপারচার রেডিআই মরীচির আকার বাড়ানো সম্ভব করে তোলে এবং ফলস্বরূপ, ছোট স্থান চার্জ বিকর্ষণের কারণে বিমের কারেন্ট বৃদ্ধি করে।অন্যদিকে, বৃহত্তর অ্যাপারচার রেডিআইতে RFQ লিনাককে পাওয়ার জন্য আরও RF শক্তির প্রয়োজন হয়।উপরন্তু, এটি সাইটের মানের প্রয়োজনীয়তা দ্বারা সীমাবদ্ধ।এই ভারসাম্যগুলির উপর ভিত্তি করে, অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি (100 MHz) এবং অ্যাপারচার ব্যাসার্ধ (4.5 মিমি) উচ্চ-কারেন্ট বিম ত্বরণের জন্য বেছে নেওয়া হয়েছিল।মড্যুলেশনটি মরীচি ক্ষয় কমানোর জন্য এবং ত্বরণ দক্ষতা সর্বাধিক করার জন্য বেছে নেওয়া হয়েছে।ডিজাইনটিকে অনেকবার অপ্টিমাইজ করা হয়েছে একটি RFQ লিন্যাক ডিজাইন তৈরি করার জন্য যা 7Li3+ আয়নকে 40 mA-তে 22 keV/n থেকে 204 keV/n পর্যন্ত 2 মিটারের মধ্যে ত্বরান্বিত করতে পারে।পরীক্ষার সময় পরিমাপ করা আরএফ শক্তি ছিল 77 কিলোওয়াট।
RFQ linacs একটি নির্দিষ্ট Q/A সীমার সাথে আয়নগুলিকে ত্বরান্বিত করতে পারে।অতএব, রৈখিক ত্বরণকারীর শেষে খাওয়ানো একটি মরীচি বিশ্লেষণ করার সময়, আইসোটোপ এবং অন্যান্য পদার্থগুলি বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন।উপরন্তু, কাঙ্ক্ষিত আয়নগুলি, আংশিকভাবে ত্বরিত, কিন্তু ত্বরণের অবস্থার অধীনে ত্বরণকারীর মাঝখানে অবতরণ করে, এখনও পার্শ্বীয় সীমাবদ্ধতা পূরণ করতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত পরিবহন করা যেতে পারে।ইঞ্জিনিয়ারড 7Li3+ কণা ব্যতীত অন্য অবাঞ্ছিত রশ্মিকে অমেধ্য বলা হয়।আমাদের পরীক্ষায়, 14N6+ এবং 16O7+ অমেধ্য সবচেয়ে বেশি উদ্বেগের বিষয় ছিল, যেহেতু লিথিয়াম ধাতব ফয়েল বাতাসে অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে।এই আয়নগুলির একটি Q/A অনুপাত রয়েছে যা 7Li3+ দিয়ে ত্বরান্বিত করা যেতে পারে।আমরা RFQ লিন্যাকের পরে বিম বিশ্লেষণের জন্য বিভিন্ন গুণমান এবং মানের বিমগুলিকে পৃথক করতে দ্বিপোল চুম্বক ব্যবহার করি।
RFQ linac-এর পরে বীম লাইনটি ডিপোল ম্যাগনেটের পরে FC-তে সম্পূর্ণ ত্বরান্বিত 7Li3+ বিম সরবরাহ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।-400 V বায়াস ইলেক্ট্রোডগুলি আয়ন বিম কারেন্টকে সঠিকভাবে পরিমাপ করতে কাপের সেকেন্ডারি ইলেকট্রনগুলিকে দমন করতে ব্যবহৃত হয়।এই অপটিক্সের সাহায্যে, আয়ন ট্র্যাজেক্টরিগুলিকে দ্বিপোলে বিভক্ত করা হয় এবং Q/A এর উপর নির্ভর করে বিভিন্ন স্থানে ফোকাস করা হয়।বিভিন্ন কারণের কারণে যেমন ভরবেগ বিচ্ছুরণ এবং স্থান চার্জ বিকর্ষণ, ফোকাসের মরীচির একটি নির্দিষ্ট প্রস্থ থাকে।দুটি আয়ন প্রজাতির ফোকাল অবস্থানের মধ্যে দূরত্ব বিমের প্রস্থের চেয়ে বেশি হলেই প্রজাতিকে আলাদা করা যায়।সর্বোচ্চ সম্ভাব্য রেজোলিউশন প্রাপ্ত করার জন্য, মরীচি কোমরের কাছে একটি অনুভূমিক স্লিট ইনস্টল করা হয়, যেখানে মরীচিটি কার্যত ঘনীভূত হয়।একটি সিন্টিলেশন স্ক্রিন (CsI(Tl), Saint-Gobain থেকে, 40 mm × 40 mm × 3 mm) স্লিট এবং পিসির মধ্যে ইনস্টল করা হয়েছিল।সিন্টিলেটরটি সর্বোত্তম রেজোলিউশনের জন্য ডিজাইন করা কণাগুলিকে যে ক্ষুদ্রতম স্লিট দিয়ে যেতে হয়েছিল তা নির্ধারণ করতে এবং উচ্চ বর্তমান ভারী আয়ন বিমের জন্য গ্রহণযোগ্য মরীচির আকার প্রদর্শন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।সিন্টিলেটরের রশ্মির চিত্রটি একটি ভ্যাকুয়াম উইন্ডোর মাধ্যমে একটি সিসিডি ক্যামেরা দ্বারা রেকর্ড করা হয়।সম্পূর্ণ মরীচি পালস প্রস্থ কভার করার জন্য এক্সপোজার টাইম উইন্ডো সামঞ্জস্য করুন।
বর্তমান গবেষণায় ব্যবহৃত বা বিশ্লেষণ করা ডেটাসেটগুলি যুক্তিসঙ্গত অনুরোধের ভিত্তিতে সংশ্লিষ্ট লেখকদের কাছ থেকে পাওয়া যায়।
মানকে, আই. এট আল।চৌম্বকীয় ডোমেনের ত্রিমাত্রিক ইমেজিং।জাতীয় কমিউন।1, 125। https://doi.org/10.1038/ncomms1125 (2010)।
অ্যান্ডারসন, আইএস এবং অন্যান্য।এক্সিলারেটরে কমপ্যাক্ট নিউট্রন উত্স অধ্যয়ন করার সম্ভাবনা।পদার্থবিদ্যাRep. 654, 1-58.https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.07.007 (2016)।
Urchuoli, A. et al.নিউট্রন-ভিত্তিক কম্পিউটেড মাইক্রোটোমোগ্রাফি: পরীক্ষার ক্ষেত্রে প্লিওবেটস ক্যাটালোনিয়া এবং বারবেরাপিথেকাস হুয়েরজেলেরি।হ্যাঁ.J. পদার্থবিদ্যা।নৃতত্ত্ব166, 987-993।https://doi.org/10.1002/ajpa.23467 (2018)।
পোস্টের সময়: মার্চ-০৮-২০২৩