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龙图腾网恭喜深圳技术大学申请的专利基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置及其实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115175428B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210998429.9，技术领域涉及：H05H1/24；该发明授权基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置及其实现方法是由卢海洋;朱军高;周沧涛;赵媛;赖美福;古永力设计研发完成，并于2022-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置及其实现方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置及其实现方法。本发明在扇形磁铁之后设置导向磁铁，为高于中心能量和低于中心能量的质子束的聚焦分开调节，分别提供合适的聚焦力，将扇形磁铁之后的四极透镜中质子束的包络降低一半，显著降低四极透镜的建造成本，同时克服扇形磁铁之后的四极透镜中高于中心能量的质子束的聚焦力不足且低于中心能量的质子束聚焦力过大导致辐照终端质子束分布畸形的应用障碍，实现质子束的均匀化传输和应用。

本发明授权基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置及其实现方法在权利要求书中公布了：1.一种基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置，在激光靶室内，激光脉冲与靶相互作用，产生微米量级的质子束，激光脉冲与靶的作用点称为靶点；激光靶室为真空环境，质子束产生后沿管道传输；管道中保持真空，质子束从所述基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置的磁极面间隙中穿过，到达辐照终端，在质子束的路径上不设置任何障碍，其特征在于，所述基于导向磁铁的质子束传输与均匀化装置，沿着质子束的前进方向依次包括：第一四极透镜、扇形磁铁、导向磁铁和第二四极透镜；其中，在坐标系XYZ中，X轴代表水平方向，Y轴代表竖直方向，Z轴指向质子束的前进方向，为纵向；第一四极透镜和第二四极透镜均沿着Z方向；扇形磁铁的磁场方向沿Y方向；第一四极透镜的入口正对着靶点；第二四极透镜的出口正对着辐照终端；第一四极透镜的入口与靶点之间具有第一漂浮段，第一漂浮段的长度为L1；第一四极透镜的出口与扇形磁铁的入口之间具有第二漂浮段，第二漂浮段的长度为L2；扇形磁铁的出口与经扇形磁铁偏转后中心能量的质子束的像点之间具有第三漂浮段，第三漂浮段的长度为L3；经扇形磁铁偏转后中心能量的质子束的像点与第二四极透镜的入口之间具有第四漂浮段，第四漂浮段的长度为L4；第二四极透镜的出口与辐照终端之间具有第五漂浮段，第五漂浮段的长度为L5；激光脉冲与靶相互作用在靶点产生微米量级的质子束，经过第一漂浮段进入第一四极透镜，第一四极透镜对质子束聚焦；质子束经过第二漂浮段后进入扇形磁铁，扇形磁铁对质子束偏转，不同能量的质子束的偏转半径不同，能量大的质子束的偏转半径大，能量小的质子束的偏转半径小；质子束经过第三漂浮段后，不同能量的质子束沿X方向分开；相同能量但不同初始散角的质子束经过扇形磁铁偏转后汇聚于像点；在色差效应的影响下，经扇形磁铁偏转后不同能量的质子束的像点在ZX平面内X轴和Z轴的位置都不同；经扇形磁铁偏转后中心能量的质子束的像点位于X轴上，高于中心能量的质子束的像点位于X轴的正半轴，低于中心能量的质子束的像点位于X轴的负半轴，能量越高的质子束的像点的位置在Z轴的数值越大；沿不同能量的质子束在ZX平面内的像点设置导向磁铁；导向磁铁包括互相平行放置的相同的两个磁极面，导向磁铁的每个磁极面平行于ZX平面，导向磁铁的两个磁极面之间有距离，分别位于Y轴的正方向和负方向；导向磁铁的每个磁极面包括第一三角形和第二三角形，第一和第二三角形具有共同顶点并相对放置，分别位于X轴的正半轴和负半轴，共同顶点在Y＝0处的ZX平面上的投影为经扇形磁铁偏转后中心能量的质子束的像点处的坐标系XYZ的原点；第一和第二三角形的第一个边是入口边，第二个边是出口边，第三个边与Z轴平行，位于X轴的正半轴的第一三角形的入口边和出口边的直线斜率分别是k1和k2，位于X轴的负半轴的第二三角形的入口边和出口边的直线斜率分别是k3和k4；第一三角形和第二三角形的顶角的角平分线沿着不同能量的质子束在ZX平面内的像点，不同能量的质子束在ZX平面内的像点在导向磁铁内；导向磁铁中的磁场为均匀磁场，第一三角形中磁场方向沿Y轴的正半轴，第二三角形中磁场方向沿Y轴的负半轴；经过扇形磁铁偏转后，质子束到达导向磁铁，能散越大的质子束在X方向的位置的绝对值越大，距离束线中心线越远，在导向磁铁中经过的磁场区域越大，受到的聚焦力越大；通过调整第一三角形的入口边和出口边的直线斜率k1和k2以及导向磁铁的磁场强度，使高于中心能量的质子束在辐照终端在X方向的分布中心位于X轴的原点；并且，通过调整第二三角形的入口边和出口边的直线斜率k3和k4以及导向磁铁的磁场强度，使低于中心能量的质子束在辐照终端在X方向的分布中心位于X轴的原点；导向磁铁对Y方向的传输没有影响；质子束经过第四漂浮段到达第二四极透镜，第二四极透镜对质子束聚焦，质子束经第五漂浮段后到达辐照终端；高于中心能量和低于中心能量的质子束的聚焦分开调节，克服没有导向磁铁时在扇形磁铁之后的第二四极透镜中高于中心能量的质子束的聚焦力不足且低于中心能量的质子束的聚焦力过大导致辐照终端的质子束分布畸形的障碍，实现质子束的均匀化，同时显著降低第二四极透镜中质子束包络，降低建造成本。

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