本发明涉及一种纳米梯度化中子靶及其制备方法,纳米梯度中子靶包括衬底、纳米梯度层以及纳米膜层,所述纳米梯度层位于所述衬底和所述纳米膜层之间,所述纳米梯度层包括多层纳米级厚度的薄膜；从衬底到纳米膜层,所述薄膜的成分呈现纳米级梯度渐变。本发明纳米梯度化中子靶所采用的纳米梯度结构能够有效提高中子靶结合力。本发明创新的将纳米梯度化结构引入中子靶,通过在衬底和纳米膜层之间引入在成分上纳米梯度变化的过渡层,缓解了衬底材料与纳米膜层晶格匹配度差造成膜基结合力不强的问题。同时由于纳米层状结构形成的纳米晶减缓中子靶吸氘或/和吸氚后的体积膨胀问题。

本发明涉及产生加速器驱动的靶体技术领域,尤其涉及一种具有高效冷却功能、温度与束斑监控功能的用于加速器驱动的高功率中子产生靶；所述的中子产生靶包括顺序贴合连接的靶材层、粒子迁移层、微通道基底层和盖板层,形成一体式的多层结构靶体,靶体上设置有多组热电偶组件；所述的微通道基底层表面加工有多排肋片,相邻的肋片间形成微小散热通道；本发明解决了靶体周围的高剂量辐射环境下红外成像摄像头无法长期工作的问题；利用微小散热通道结构对中子产生靶进行冷却,有利于对于质子束斑形状的预测,实现靶材的温度监测；采用均匀分布的热电偶,其距离靶材表面的距离一致,以此形成均匀测量的温度场,有利于束斑形状预测。

本发明属于粒子束中性化气体靶单元及配套真空差分系统设计方法,为解决需在加速器系统上获得中性粒子束时,能实现最大中性化效率的气体靶单元计算方法及经验公式不足,现有的真空差分系统设计繁琐的问题,提供一种适用于负氢粒子束的中性化气体靶单元及系统设计方法,中性化气体靶单元设计方法能够快速给出在采用几种常用气体时的气体靶质量厚度、平均压强、平均长度和气体靶内径等关键参数,并依据上述参数,结合加速器实际,快速构建出一组适宜的配套真空差分系统核心元件,根据中性化气体靶单元与加速器束线真空压差等级,确定差分等级、第n级差分比、第n级差分管流导、第n级差分管内径及长度,完成气体中性化系统的初步设计。