本发明涉及束流操控，尤其涉及一种高电荷态ecr离子源束流筛选整形装置及方法。
背景技术：
1、高电荷态电子回旋共振离子源是重离子加速器的源头，为加速器提供全粒子种类的束流。但因高电荷态电子回旋共振离子源特有的磁场结构，引出的束流剖面不是规则的圆形，而是近似三角形分布，部分束流的束斑甚至呈空心。这种形态的束流，经过匹配元件后畸变严重，该部分畸变的束流，无法被直线加速器加速，会损失在直线加速器中，对直线加速器的稳定性及使用寿命有一定程度的影响。
2、现有技术中，一般在离子源束流进入直线加速器之前，先对离子源束流中的目标粒子进行筛选，再由束流匹配段调整束流参数，实现与直线加速器注入束流参数的匹配。但这种方式一般需要的束线长、束线束流元件多、后期调束难度较高，经济性和便捷性方面略差。同时长束线也会造成一定的束流发射度增长，会降低束流的利用效率。
3、如何提升高电荷态离子束的利用效率、减少直线加速器的束流损失是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种离子源束流筛选整形装置及方法。
2、本发明提供一种离子源束流筛选整形装置，设置在直线加速器的注入端，所述离子源束流筛选整形装置包括：依次连接的引出混合段和综合处理段，其中：
3、所述引出混合段包括聚焦螺线管和二极磁铁，所述聚焦螺线管用于对离子源引出的混合离子束进行聚焦整形，所述二极磁铁用于从经过聚焦整形后的混合离子束流中筛选出满足所述直线加速器规定的特定能量和m/q的目标粒子，得到初始离子束流；
4、所述综合处理段包括聚焦四极磁铁和处理腔室，所述聚焦四极磁铁用于调整所述初始离子束流在纵向切面上至少两个方向的包络尺寸；所述处理腔室用于将所述初始离子束流处理为满足所述直线加速器规定的发射角度和包络尺寸的注入离子束流。
5、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述处理腔室包括刮束系统：
6、所述刮束系统用于从所述初始离子束流中剔除不满足所述发射角度的粒子，得到第一离子束流。
7、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述处理腔室还包括切束系统：
8、所述切束系统用于基于所述直线加速器的时间结构，将所述第一离子束流切分为预设时间长度的脉冲束，得到第二离子束流。
9、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述处理腔室还包括设置在所述切束系统之后的束流匹配元件，其中：
10、所述束流匹配元件用于基于所述直线加速器规定的发射角度调整所述第二离子束流的发射角度，得到所述注入离子束流。
11、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述束流匹配元件包含至少一个聚焦元件；所述聚焦元件用于将所述第二离子束流由发散状态调整为会聚状态。
12、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述束流匹配元件还包括束流探测器，所述束流探测器设置于各个所述聚焦元件之间，所述束流探测器用于基于第一条件和第二条件对所述注入离子束流进行验证，在验证结果为通过的情况下，将所述注入离子束流注入所述直线加速器。
13、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述包络尺寸用于表征所述初始离子束流各所述方向的直径大小。
14、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述二极磁铁为m/q速度选择器；m为所述直线加速器规定的粒子质量，q为所述直线加速器规定的粒子电荷量。
15、根据本发明提供的一种离子源束流筛选整形装置，所述混合离子束流为高电荷态离子源束流。
16、本发明还提供一种离子源束流筛选整形方法，采用上述的离子源束流筛选整形装置实现，包括：
17、通过所述引出混合段对混合离子束进行聚焦整形，并筛选满足直线加速器规定的特定能量和m/q的目标粒子，得到初始离子束流；
18、基于所述综合处理段将所述初始离子束流处理为满足所述直线加速器规定的发射角度和包络尺寸的注入离子束流；
19、本发明的离子源束流筛选整形装置，设置在直线加速器的注入段，包括依次连接的引出混合段和综合处理段，引出混合段，用于对离子源引出的混合离子束进行聚焦整形，并从经过聚焦整形后的混合离子束流中筛选出满足直线加速器规定的粒子种类的目标粒子，得到初始离子束流；初始离子束流经过综合处理段进行处理，综合处理段包括聚焦四极磁铁和处理腔室，聚焦四极磁铁可以调整初始离子源束流在纵向切面上至少两个方向的包络尺寸，而处理腔室用于将初始离子源束流处理为满足直线加速器规定的束流包络尺寸和束流发射角度的注入离子束流，本发明的离子源束流筛选整形装置，通过将整形和筛选的部分紧凑设置在一起，极大的缩短从离子源到直线加速器之间的距离，降低了注入前的发射度增长，提升了高电荷态离子束的利用效率、减少了直线加速器中的束流损失，同时较传统方案，有非常好的经济性。
1.一种离子源束流筛选整形装置，设置在直线加速器的注入端，其特征在于，所述离子源束流筛选整形装置包括：依次连接的引出混合段和综合处理段，其中：
2.根据权利要求1所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述处理腔室包括刮束系统：
3.根据权利要求2所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述处理腔室还包括切束系统：
4.根据权利要求3所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述处理腔室还包括设置在所述切束系统之后的束流匹配元件，其中：
5.根据权利要求4所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述束流匹配元件包含至少一个聚焦元件；所述聚焦元件用于将所述第二离子束流由发散状态调整为会聚状态。
6.根据权利要求5所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述束流匹配元件还包括束流探测器，所述束流探测器设置于各个所述聚焦元件之间，所述束流探测器用于基于第一条件和第二条件对所述注入离子束流进行验证，在验证结果为通过的情况下，将所述注入离子束流注入所述直线加速器。
7.根据权利要求1至6任一项所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述包络尺寸用于表征所述初始离子束流各所述方向的直径大小。
8.根据权利要求1至6任一项所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述二极磁铁为m/q速度选择器；m为所述直线加速器规定的粒子质量，q为所述直线加速器规定的粒子电荷量。
9.根据权利要求1至6任一项所述的离子源束流筛选整形装置，其特征在于，所述混合离子束流为高电荷态离子源束流。
10.一种离子源束流筛选整形方法，采用上述权利要求1至9所述的离子源束流筛选整形装置实现，其特征在于，包括：
