本發(fā)明屬于同位素電磁分離器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同位素電磁分離器用離子源。

背景技術(shù)：

電磁分離方法在同位素分離領(lǐng)域具有不可或缺的地位，電磁分離法是利用能量相同、質(zhì)量不同的離子在橫向磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)半徑不同實(shí)現(xiàn)同位素分離的。同位素電磁分離器就是采用電磁分離方法分離得到同位素的設(shè)備。待分離的離子束從同位素電磁分離器的離子源中射出，經(jīng)同位素電磁分離器中的磁場(chǎng)分離，再被接收裝置接收，完成同位素的分離工作。

電磁分離方法是獲得星載銣鐘所需的高豐度的銣同位素、微型鎳電池核心材料高豐度的62ni、高精度堿金屬磁力儀核心材料高豐度k等同位素唯一可行的方法，離子源是同位素電磁分離器中的重要部件，用于產(chǎn)生離子束。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中流強(qiáng)的大小與離子種類等要求，離子源具有不同的結(jié)構(gòu)。在同位素電磁分離器上我們要求離子束有較強(qiáng)的流強(qiáng)，而且要求元素種類較多。強(qiáng)流離子源往往是等離子體型離子源，通過氣體放電產(chǎn)生高濃度的離子。目前，該類型的離子源有空心陰極離子源、電子回旋共振離子源、nielsen離子源、calutron離子源、freeman離子源等。對(duì)于180°同位素電磁分離器，離子源必須放置在磁場(chǎng)中。其中磁力線與離子束引出方向垂直，并且要求能散度低。綜合這些考慮，只有calutron離子源比較適合180°同位素電磁分離器。一直以來，同位素電磁分離器使用的離子源為calutron型，早期用于分離鈾235，后用于分離其他同位素。calutron型離子源能產(chǎn)生大部分元素的離子，束流大，聚焦好，能在強(qiáng)電磁場(chǎng)、高真空、高溫度、帶電離子轟擊和腐蝕氣體包圍下，可靠長(zhǎng)期進(jìn)行。美國(guó)與俄羅斯是電磁同位素分離大國(guó)，最早使用電磁分離法分離同位素，因此，他們所使用的電磁分離器型離子源代表了先進(jìn)的水平。

我們自行設(shè)計(jì)制造的同位素電磁分離器用離子源在結(jié)構(gòu)上與美國(guó)和俄羅斯的離子源也有所不同，本發(fā)明中的離子源用于強(qiáng)流離子束的產(chǎn)生。在calutron離子源中，坩堝和弧放電室是離子源的氣化放電裝置，固態(tài)原料在坩堝中被加熱氣化成飽和蒸汽，通過分配板后進(jìn)入到弧放電室，被電子束電離成等離子狀態(tài)并引出形成離子束。

在離子源的工作中，氣化放電裝置的氣密性是非常重要的一個(gè)特性。當(dāng)氣密性不好時(shí)，往往會(huì)造成很多問題。首先，氣密性差會(huì)造成離子源內(nèi)局部真空度下降，嚴(yán)重時(shí)可比真空室內(nèi)低10-100倍。伴隨的現(xiàn)象是出現(xiàn)打火與暗電流。打火現(xiàn)象與暗電流對(duì)離子源的性能及束流品質(zhì)有不可忽視的影響。其次，氣密性的好壞直接影響離子源的流強(qiáng)。calutron離子源提高流強(qiáng)的辦法主要是增加供氣量使放電更加充分。如果離子源氣密性不好，增加供氣量對(duì)提高流強(qiáng)的作用會(huì)被大大減弱。再次，氣密性差將大大增加離子源、真空室的污染程度，增加離子源與真空室的清洗頻率，提高成本。并且，離子源的原料貴重，較差的氣密性將造成較大的浪費(fèi)及相關(guān)成本的升高。早期的同位素電磁分離器上，所采用的傳統(tǒng)的坩堝與弧放電室之間通過一個(gè)轉(zhuǎn)接頭連接，如圖17所示。傳統(tǒng)的弧放電室采用的是扣式結(jié)構(gòu)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的坩堝與弧放電室的連接方式以及弧放電室的扣式結(jié)構(gòu)對(duì)離子源的氣密性有影響。傳統(tǒng)的坩堝與弧放電室的轉(zhuǎn)接頭口徑小，而內(nèi)螺紋口徑大。較小的口徑使得供氣有明顯的氣阻，而較大的內(nèi)螺紋口徑具有較大的漏氣縫隙。傳統(tǒng)的弧放電室(扣式弧室)是兩部分組成，長(zhǎng)時(shí)間工作下，弧放電室受熱不均勻等問題造成弧放電室膨脹不一，出現(xiàn)縫隙降低離子源的氣密性。這些問題導(dǎo)致了離子源內(nèi)的暗電流的增加、影響了工作物質(zhì)的蒸汽密度、浪費(fèi)了昂貴的離子源原料，同時(shí)導(dǎo)致離子源受污染程度上升，清洗頻率增加，增加了使用成本。

針對(duì)上述問題，有必要設(shè)計(jì)氣密性更好的離子源，提高同位素電磁分離器的工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)早期的同位素電磁分離器的離子源所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種氣密性好、能夠產(chǎn)生強(qiáng)引出束流，并長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的離子源(calutron型)，實(shí)現(xiàn)同位素電磁分離器的同位素的穩(wěn)定分離，保證同位素的豐度。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種同位素電磁分離器用離子源，放置在磁場(chǎng)中，所述磁場(chǎng)的磁力線方向與所述離子源中離子束引出方向垂直，包括弧放電室及與所述弧放電室后部相連的坩堝，設(shè)置在所述坩堝外圍的坩堝加熱爐筒，設(shè)置在所述弧放電室頂部的陰極和燈絲，設(shè)置在所述弧放電室前部的引出電極，所述引出電極設(shè)有能夠引出所述離子束的引出縫，其中所述弧放電室、坩堝直接密封連接。

進(jìn)一步，所述弧放電室包括設(shè)置在所述弧放電室后部、通過坩堝接口與所述坩堝連通的蒸汽分配室，設(shè)置在所述坩堝接口上的船形板，還包括通過蒸汽分配板與所述蒸汽分配室相隔離的放電室，還包括設(shè)置在所述弧放電室前部、與所述放電室連通的所述引出電極，所述放電室頂端設(shè)置有電子窗，還包括設(shè)置在所述弧放電室外圍的弧室加熱器，所述陰極靠近所述電子窗，所述電子窗距離所述放電室的邊緣為0.5mm，所述陰極包括直熱式陰極和間熱式陰極兩種，所述直熱式陰極壽命大于24小時(shí)。

進(jìn)一步，所述引出電極為三電極結(jié)構(gòu)，包含從所述放電室向外依次設(shè)置的引出縫電極、聚焦電極、接地電極；所述引出縫電極處于正高壓，設(shè)有第一引出縫；所述聚焦電極處于負(fù)高壓，設(shè)有第二引出縫；所述接地電極處于零電位，設(shè)有第三引出縫。

更進(jìn)一步，

所述蒸汽分配板通過設(shè)置在所述蒸汽分配室與所述放電室之間的分配板插槽安裝在所述弧放電室內(nèi)部；

所述引出縫電極設(shè)置在引出縫面板上，所述引出縫面板通過設(shè)置在所述放電室上的引出縫面板插槽安裝在所述放電室上；

所述電子窗通過所述放電室頂端的電子窗插槽設(shè)置在所述放電室上。

進(jìn)一步，所述引出縫電極上的所述第一引出縫為窄條狀，縱向?yàn)榍妫拾霃綖?600mm，所述電子窗的邊沿到所述第一引出縫的距離為0.5mm。

更進(jìn)一步，所述引出縫電極、聚焦電極、接地電極的極間距離能夠調(diào)整，所述聚焦電極的聚焦電壓能夠調(diào)整。

進(jìn)一步，在離子源的靠近所述引出電極的頭部設(shè)有氣化放電裝置，在離子源中部設(shè)有防打火罩，所述防打火罩能夠防止所述氣化放電裝置產(chǎn)生的慢電子對(duì)所述離子源中的零部件的轟擊。

進(jìn)一步，在所述弧放電室兩側(cè)安裝pig板，所述pig板能夠改變所述弧放電室中的電場(chǎng)分布，減少所述弧放電室周圍的電子震蕩放電；所述pig板為不銹鋼材質(zhì)。

進(jìn)一步，

所述離子源設(shè)置在同位素電磁分離器的真空室內(nèi)；

所述坩堝與所述坩堝加熱爐筒之間采用陶瓷套筒作為絕緣支撐；

所述聚焦電極所處的負(fù)高壓部分采用引入絕緣和支撐絕緣，所述引入絕緣的引入絕緣子一半在所述弧放電室的真空中，另一半在所述弧放電室外的大氣中；所述支撐絕緣用于所述聚焦電極的絕緣支撐，采用多波紋支撐絕緣子；

所述引入絕緣子、多波紋支撐絕緣子采用al2o3材質(zhì)。

進(jìn)一步，所述弧放電室、坩堝、坩堝加熱爐筒、弧室加熱器采用高純石墨或不銹鋼制作。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明通過對(duì)弧放電室與坩堝接口及引出縫的氣密性設(shè)計(jì)，提高氣密性，使得暗電流減小(小于10ma左右，傳統(tǒng)的弧放電室與坩堝中為20ma左右)，離子源的打火頻次下降，引出的離子束流的流強(qiáng)增大，減少了離子源的受污染程度和離子源的清洗頻率，節(jié)約了寶貴的離子源原料，提高離子源原料的利用率(原料的使用時(shí)間提高2％-5％)。采用三電極結(jié)構(gòu)，有利于強(qiáng)流的引出，對(duì)于銣同位素，接收束流的流強(qiáng)達(dá)到21ma。

2.安裝pig板，改變電場(chǎng)分布，減少弧放電室周圍電子震蕩放電。聚焦電極的引出縫改成窄條狀，從而減少氣阻，提高電極區(qū)域真空度，減少工作物質(zhì)在聚焦電極上的沉積。保證離子源的穩(wěn)定運(yùn)行，減少聚焦電極上的打火現(xiàn)象。離子源可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過24小時(shí)。

3.坩堝的絕緣支撐為陶瓷材料。在空氣潮濕的季節(jié)也能正常開機(jī)，增加了同位素電磁分離器的分離運(yùn)行時(shí)間。

4.選擇石墨作為坩堝和加熱器材料。易于加工，且工作溫度可達(dá)到800℃。

5.能夠?qū)崿F(xiàn)離子源參數(shù)調(diào)整的人工在線控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述離子源的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述離子源的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述弧放電室與所述坩堝的連接示意圖

圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述弧放電室與所述坩堝的連接結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述弧放電室的俯視剖視圖；

圖6是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述坩堝的示意圖；

圖7是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述弧放電室的前視圖；

圖8是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述弧放電室的b-b剖視圖；

圖9是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述弧放電室的c向視圖；

圖10是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述引出縫電極的前視圖；

圖11是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述引出縫電極的b-b剖視圖；

圖12是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述引出縫電極的c向剖視圖；

圖13是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述聚焦電極的所述第二引出縫的前視圖；

圖14是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述聚焦電極的所述第二引出縫的側(cè)視圖；

圖15是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述陶瓷套筒的剖視圖；

圖16是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述多波紋支撐絕緣子的剖視圖；

圖17是本發(fā)明背景技術(shù)中所述傳統(tǒng)坩堝的示意圖；

圖18是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述同位素電磁分離器用離子源在所述同位素電磁分離器的真空室中的安裝示意圖；

圖中：1-接地電極，2-聚焦電極，3-引出縫電極，4-燈絲，5-陰極，6-電子窗，7-蒸汽分配室，8-坩堝，9-熱反射屏，10-坩堝加熱爐筒，11-第三引出縫，12-第二引出縫，13-第一引出縫，14-放電室，15-弧放電室，16-坩堝口密封細(xì)螺紋，17-前端絕緣環(huán)安裝螺紋，18-裝料室，19-尾端絕緣環(huán)安裝螺紋，20-電子窗插槽，21-引出縫面板插槽，22-分配板插槽，23-坩堝接口，24-船形板，25-固定座，26-螺釘，27-坩堝前端絕緣環(huán)，28-坩堝尾端絕緣環(huán)，29-供電接頭，30-蒸汽分配板，31-轉(zhuǎn)接頭，32-引出縫面板，33-弧室加熱器，34-防打火罩，35-離子源中部，36-pig板，37-氣化放電裝置，38-安裝法蘭，39-陶瓷套筒，40-真空室壁，41-引入絕緣子，42-多波紋支撐絕緣子。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明提供的一種同位素電磁分離器用離子源，主要包括弧放電室與氣化系統(tǒng)、引出電極、高壓絕緣與支撐結(jié)構(gòu)，還包括防打火裝置、水冷與真空密封及對(duì)外接口等等。離子源為產(chǎn)生離子束流的裝置，如圖1、圖2所示，其工作原理為：rbc1裝在坩堝8中，經(jīng)坩堝加熱爐筒10加熱氣化后，通過蒸汽分配室7、船形板24和蒸汽分配板30進(jìn)入放電室14的放電區(qū)；加熱的燈絲4發(fā)射電子轟擊陰極5，陰極5發(fā)射的電子被電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)約束，穿過電子窗6進(jìn)入放電室14并與rbc1的氣體分子發(fā)生碰撞電離，形成弧放電等離子體；弧放電等離子體經(jīng)引出電極系統(tǒng)引出，形成具有一定能量和形狀的離子束。

如圖3、圖4所示，弧放電室和氣化系統(tǒng)包括弧放電室15(弧放電室15是一個(gè)整體的凹槽)，以及與弧放電室15后部相連的坩堝8，設(shè)置在坩堝8外圍的坩堝加熱爐筒10，設(shè)置在弧放電室15頂部的陰極5和燈絲4，設(shè)置在弧放電室15前部的設(shè)有引出縫的引出電極，其中弧放電室15、坩堝8直接密封連接(采用端面密封)。與傳統(tǒng)的坩堝需要轉(zhuǎn)接頭連接的方式相比(見圖17)，坩堝8與弧放電室15直接連接，增強(qiáng)了坩堝8與弧放電室15之間的氣密性，能夠保持坩堝8中的工作物質(zhì)的蒸汽密度，保證了后續(xù)產(chǎn)生的等離子體的濃度。在本實(shí)施例中，弧放電室15的外形尺寸為36mm×41mm×220mm；坩堝8的安裝口(與弧放電室15的連接部分)內(nèi)徑φ18mm，外徑m24mm，有長(zhǎng)8mm的外螺紋，安裝口的總長(zhǎng)為10mm；坩堝8內(nèi)部的裝料室18的容積能夠保證同位素電磁分離器一次工作100h左右。

如圖4、圖5、圖7、圖8所示，弧放電室15包括設(shè)置在弧放電室15后部、通過坩堝接口23與坩堝8連通的蒸汽分配室7，設(shè)置在坩堝接口23上的船形板24，還包括通過蒸汽分配板30與蒸汽分配室7相隔離的放電室14，還包括設(shè)置在弧放電室15前部、與放電室14連通的引出電極，放電室14頂端設(shè)置有電子窗6，還包括設(shè)置在弧放電室15外圍的弧室加熱器33，陰極5靠近電子窗6，電子窗6距離放電室14的邊緣為0.5mm，陰極5包括直熱式陰極和間熱式陰極兩種，其中直熱式陰極壽命大于24小時(shí)。在本實(shí)施例中，弧放電室15與坩堝8的坩堝接口23為直徑24mm的細(xì)螺紋口，深13mm；放電室14尺寸為20mm×8mm×212mm。

如圖4、圖5、圖8、圖9所示，蒸汽分配板30通過設(shè)置在蒸汽分配室7與放電室14之間的分配板插槽22安裝在弧放電室15內(nèi)部(蒸汽分配板30安裝在分配板插槽22中)；并將蒸汽分配室7與放電室14隔開。蒸汽分配板30和船形板24的作用是使進(jìn)入放電室14的氣體分子在縱向上均勻分布，使弧放電等離子體在縱向上均勻分布。

如圖4、圖5、圖7、圖8、圖9所示，引出縫電極3設(shè)置在引出縫面板32上，引出縫面板32通過設(shè)置在放電室14上的引出縫面板插槽21安裝在放電室14上。在本實(shí)施例中，引出縫面板32寬28mm，厚3mm，長(zhǎng)度為217mm。引出縫面板插槽21為3mm深的燕尾槽

如圖4、圖7、圖8、圖9所示，電子窗6通過放電室14頂端的電子窗插槽20設(shè)置在放電室14上，電子窗插槽20為深3mm的60°燕尾槽。

傳統(tǒng)的弧放電室采用扣押式密封形式，放電室和蒸汽分配室是兩個(gè)部分，本發(fā)明所提供的弧放電室15采用插板(配合插槽)的方式，將放電室14和蒸汽分配室7制成一個(gè)整體(如圖4、圖5、圖8所示)，提高了弧放電室15的氣密性，減少了暗電流的產(chǎn)生，

如圖1、圖2所示，引出電極為三電極結(jié)構(gòu)，第一電極為引出縫電極3，第二電極為聚焦電極2，第三電極為接地電極1，這三個(gè)電極從放電室14向外按照“引出縫電極3、聚焦電極2、接地電極1”的順序依次設(shè)置；每個(gè)電極上都設(shè)有相應(yīng)的引出縫，以便離子束流的引出。其中，引出縫電極3處于35kv(va)正高壓，設(shè)有第一引出縫13；聚焦電極2處于-25kv(vf)負(fù)高壓，設(shè)有第二引出縫12(如圖13、圖14所示)；接地電極1處于零電位，設(shè)有第三引出縫11。聚焦電極2(第二電極)選用負(fù)電位(負(fù)高壓)，作用有兩個(gè)，一是阻止引出的離子束流的等離子體中的電子被正高壓吸引達(dá)到聚焦電極2，造成放電室14過熱損壞；二是阻止引出的離子束流的等離子體中電子損失，有利于空間電荷補(bǔ)償和離子束流的聚焦。這種電極安排結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但有利于離子的引出和離子束流的聚焦，提高引出的離子束流的流強(qiáng)?；》烹姷入x子體的離子束流從第一引出縫13引出后被電場(chǎng)加速到va+vf約60kv，穿過聚焦電極2的第二引出縫12的縫口進(jìn)入減速場(chǎng)，當(dāng)離子束流穿過接地電極1的第三引出縫11的縫口后，離子的能量為va，這樣的安排使得離子引出電壓為va+vf，而離子最終能量為va，為了能很好分離同位素，va的穩(wěn)定度為0.04％，紋波也是0.04％。而對(duì)vf的要求不高，通常在1～0.1％。

如圖10、圖11、圖12所示，引出縫電極3上的第一引出縫13為窄條狀，縱向?yàn)榍妫?縱向)曲率半徑為2600mm(在本實(shí)施例中，其公差應(yīng)控制在2600±50mm的范圍內(nèi))，電子窗6的邊沿到第一引出縫13的距離為0.5mm(這樣的距離能夠較大地提高引出束流的流強(qiáng))。第一引出縫13設(shè)計(jì)成窄條狀，能夠減少氣阻，有利于提高電極區(qū)域真空度，同時(shí)也減少了工作物質(zhì)在引出縫電極3上的沉積，從而減少高壓擊穿。

引出縫電極3、聚焦電極2、接地電極1的極間(圖2中d1、d2)距離能夠調(diào)整，聚焦電極2的聚焦電壓能夠調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)離子源參數(shù)調(diào)整的人工在線控制(通過更換不同縫口寬度的聚焦電極2，實(shí)現(xiàn)第二引出縫12的縫口寬度的調(diào)整)，使引出的離子束流有較好的聚焦能力。通過程序進(jìn)行模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)修正的方法，優(yōu)化引出電極中的三個(gè)電極的形狀及引出參數(shù)等，對(duì)離子源核心部件電極引出系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。從而有利于離子束流的引出，增大引出束流的流強(qiáng)，提高同位素豐度。

在離子源頭部(即靠近引出電極的弧放電室15部分)的電子將垂直于電磁場(chǎng)并沿著等位面向離子源后部做漂移運(yùn)動(dòng)，電子在漂移過程中，不斷產(chǎn)生碰撞電離而使電子繁增，加大“打火”的次數(shù)和嚴(yán)重程度。在離子源的頭部、靠近引出電極的位置設(shè)有氣化放電裝置37，在離子源中部35的位置設(shè)有防打火罩34，防打火罩34能夠防止氣化放電裝置37產(chǎn)生的慢電子在磁場(chǎng)作用下偏轉(zhuǎn)到離子源中部35的區(qū)域時(shí)對(duì)離子源中部35所在區(qū)域內(nèi)的零部件的轟擊，增加零部件的使用壽命。

如圖18所示，本發(fā)明所提供的同位素電磁分離器用離子源上設(shè)有安裝法蘭38，通過安裝法蘭38將同位素電磁分離器用離子源安裝在同位素電磁分離器的真空室中。其中，真空室壁40內(nèi)部為真空環(huán)境，真空室壁40外部為大氣環(huán)境。在離子源的弧放電室15兩側(cè)安裝pig板36，pig板36能夠改變弧放電室15中的電場(chǎng)分布，減少弧放電室15周圍的電子震蕩放電。由于離子源頭部(弧放電室15)為正高壓，而真空室內(nèi)部為地電位，能產(chǎn)生電子震蕩放電，通過在離子源頭部(弧放電室15)兩側(cè)安裝pig板36，改變電場(chǎng)分布，可以減少這種電子震蕩放電(即pig放電)。pig板36為不銹鋼材質(zhì)。

本發(fā)明提供的離子源的高壓絕緣主要有兩部分，35kv的絕緣和-25kv絕緣。坩堝8與坩堝加熱爐筒10之間35kv高壓部分采用陶瓷套筒39(見圖15，圖18)作為絕緣支撐，同時(shí)也是弧放電室15(即離子源頭部)的支撐部分。聚焦電極2所處的-25kv負(fù)高壓部分采用的絕緣包括引入絕緣和支撐絕緣，其中，引入絕緣的引入絕緣子41一半在真空室的真空中，另一半在弧放電室15外(真空室外)的大氣中空氣絕緣；支撐絕緣用于聚焦電極2的絕緣支撐，采用多波紋支撐絕緣子42(見圖16)；引入絕緣子41、多波紋支撐絕緣子42均采用al2o3材質(zhì)制作。引入絕緣子41安裝在安裝法蘭38上，用于引入聚焦電極2的高壓導(dǎo)線并使之與安裝法蘭38絕緣。多波紋支撐絕緣子42將聚焦電極2支撐在接地電極1上(支撐聚焦電極2的四角)，并使之與接地電極1絕緣。

如圖6所示，在本實(shí)施例中，坩堝8為圓筒狀，前端和尾端均設(shè)有m30的外螺紋(分別為前端絕緣環(huán)安裝螺紋17、尾端絕緣環(huán)安裝螺紋19)，螺紋長(zhǎng)15mm-16mm，用于安裝作為絕緣支撐的陶瓷套筒，起到坩堝8與坩堝加熱爐筒10之間的絕緣作用(傳統(tǒng)的同位素電磁分離器采用有機(jī)玻璃作為絕緣支撐，有機(jī)玻璃不耐高溫，且膨脹系數(shù)較大，在潮濕天氣中絕緣效果受到很大影響)。

弧放電室15、坩堝8、坩堝加熱爐筒10、弧室加熱器33采用高純石墨或不銹鋼制作。坩堝加熱爐筒10采用不銹鋼材料制作時(shí)，是由兩層不銹鋼薄壁(0.1～0.2mm厚)圓筒焊接成。上述部件采用不銹鋼制作的優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，但加工困難、造價(jià)高，因此在本實(shí)施例中，均采用高純石墨制作，其中坩堝8、坩堝加熱爐筒10工作溫度不低于800℃(坩堝加熱爐筒10要求加熱的溫度可以達(dá)到800℃～1000℃)，加熱功率為200a×20v。

本發(fā)明所述的裝置并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。