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龙图腾网恭喜深圳技术大学申请的专利点-点成像以及点-平行成像束线传输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：CN114496336B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24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：202210047859.2，技术领域涉及：G21K1/06；该发明授权点-点成像以及点-平行成像束线传输装置及其实现方法是由朱军高;卢海洋;周沧涛;赵媛;赖美福;古永力设计研发完成，并于2022-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本点-点成像以及点-平行成像束线传输装置及其实现方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种点‑点成像以及点‑平行成像束线传输装置及其实现方法。本发明在传输路径中设置磁铁元件，利用弱聚焦磁铁在水平方向X和竖直方向Y同时聚焦且在X方向分析能量的特点，基于弱聚焦作用实现双消色差传输，消除色差效应对粒子束传输的影响，在双消色差系统出口得到接近靶点尺寸的粒子束，保留激光驱动粒子束的高亮度特性，实现大能散、大散角粒子束的点‑点成像；在传输中选择能量并整形能谱；另外使能量越高的粒子走越长的路径，压缩脉冲长度，保留粒子束的短脉冲特性，满足温稠密物质研究、快点火等应用对粒子束空间、时间特性的要求；通过三元四极透镜实现点‑平行成像，将粒子束变为大面积准直束，满足癌症治疗等应用的要求。

本发明授权点-点成像以及点-平行成像束线传输装置及其实现方法在权利要求书中公布了：1.一种点-点成像以及点-平行成像束线传输装置，其特征在于，所述点-点成像以及点-平行成像束线传输装置包括：第一和第二弱聚焦磁铁以及三元四极透镜；其中，第一和第二弱聚焦磁铁具有相同的形状和尺寸，对粒子的偏转方向相反；第一弱聚焦磁铁的入口正对着靶点，第一弱聚焦磁铁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，在实验室坐标系X′Y′Z′中第一漂浮段沿Z′轴方向；第一弱聚焦磁铁的出口正对着第二弱聚焦磁铁的入口，第一弱聚焦磁铁的出口与第二弱聚焦磁铁的入口之间具有第二漂浮段，第二漂浮段的长度为L2；第二弱聚焦磁铁的出口对着双消色差系统出口，第二弱聚焦磁铁的出口与双消色差系统出口之间具有第三漂浮段，第三漂浮段的长度为L3，沿Z′轴方向，并且第三漂浮段的长度与第一漂浮段的长度相等，即L3＝L1；第一和第二弱聚焦磁铁与第一至第三漂浮段构成双消色差系统；第二弱聚焦磁铁的出口与双消色差系统出口的延长线上放置三元四极透镜，三元四极透镜包括三个四极磁铁；双消色差系统出口与三元四极透镜之间具有第四漂浮段，第四漂浮段的长度为L4，沿Z′轴方向，三元四极透镜沿Z′轴摆放； 激光脉冲与靶相互作用在靶点产生微米量级的粒子束，经过第一漂浮段进入至第一弱聚焦磁铁，第一弱聚焦磁铁对粒子束产生偏转，粒子具有偏转角度，不同能量的粒子的偏转半径不同，能量大的粒子的偏转半径大，从而在第一弱聚焦磁铁的出口，不同能量的粒子沿粒子坐标系XYZ的X方向分开；粒子坐标系跟随粒子的运动改变，粒子坐标系的原点始终在参考粒子处，参考粒子是假想的始终沿预设轨道运动的粒子，Z轴始终沿参考粒子的前进方向，在第一和第二弱聚焦磁铁中，X轴始终沿径向；粒子束漂浮穿过第二漂浮段，进入至第二弱聚焦磁铁；散角是粒子坐标系中相对于Z轴的角度，在每一个漂浮段中，粒子的散角保持不变，在第一和第二弱聚焦磁铁中，Z轴沿切向，参考粒子的散角始终为零，但偏转角度不为零，而其他粒子的散角在偏转中不断改变，但不等于偏转角度；在第一和第二弱聚焦磁铁中，散角的改变量决定于X和Y方向的聚焦力，聚焦力随着偏转角度的增加而增加；在第二弱聚焦磁铁的入口，不同能量的粒子沿X方向分开；离开第二弱聚焦磁铁的出口的粒子束传输过第三和第四漂浮段，经过三元四极透镜，实现点-平行成像，到达辐照终端； 双消色差要求：在第二漂浮段中，在X方向相同能量的粒子具有相同的散角，即轨迹互相平行，同时在Y方向所有粒子准直，即与Z轴平行，散角为0；在偏转角度相同的第一和第二弱聚焦磁铁中，所有能量的偏转角度相同，导致在第二漂浮段中低能和高能粒子的散角不满足在X方向相同能量的粒子具有相同的散角和在Y方向所有粒子准直的条件；因此，第一弱聚焦磁铁的出口和第二弱聚焦磁铁的入口，分别设置边缘角，即第一弱聚焦磁铁的出口和第二弱聚焦磁铁的入口的磁极端面与X方向具有夹角，夹角为a；第一弱聚焦磁铁的出口和第二弱聚焦磁铁的入口的边缘角，改变粒子在第一和第二弱聚焦磁铁中的偏转角度，即减小低能粒子的偏转角度，增加高能粒子的偏转角度，改变偏转角度的同时也改变了X和Y方向的聚焦力，聚焦力的改变直接改变离开第一和第二弱聚焦磁铁时粒子的散角，减少低能粒子在X和Y方向上受到的聚焦力，以及增加高能粒子在X和Y方向上受到的聚焦力，在双消色差系统出口处，使得低能粒子的像点即焦点的纵向位置出现得晚些以及高能粒子的像点出现得早些； 并且在第一弱聚焦磁铁的边缘角之后以及第二弱聚焦磁铁的边缘角之前分别设置两个导向磁铁；相同能量且不同初始散角的粒子在第一弱聚焦磁铁的出口和第二弱聚焦磁铁的入口处在X方向的位置不同，边缘角的影响不同，导致偏转角度不同，在像点处不能同时成像；在第一弱聚焦磁铁的边缘角之后以及第二弱聚焦磁铁的边缘角之前的导向磁铁，补偿边缘角在X方向对散角的影响；导向磁铁的磁场为均匀磁场，导向磁铁对粒子产生偏转，在导向磁铁中，散角的改变量决定于偏转角度，并且与偏转角度相等；在X方向对粒子的散角的改变量与边缘角对散角的改变量大小相同且方向相反；边缘角和导向磁铁的配合，保证了同一能量且不同初始散角的粒子的总偏转角度相同，同时改变了不同能量的粒子的偏转角度，即低能粒子减少且高能粒子增加，使低能和高能粒子的散角满足双消色差要求，即满足在第二漂浮段中在X方向相同能量的粒子具有相同的散角和在Y方向所有粒子准直；有效减小了色差和运动方程中的非线性项在消色差传输中的影响，从而使低能、中心能量和高能粒子的像点的纵向位置相同，实现了所有能量的粒子从靶点到双消色差系统出口的点-点成像传输，保留激光驱动粒子束的高亮度特性。

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