本發(fā)明屬于超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器裝置工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器的束流能散調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，具體為一種能夠高精度控制束流能散度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

超導(dǎo)加速器是用具有超導(dǎo)性的加速腔或主磁體對粒子進(jìn)行加速的加速器，主要包括有超導(dǎo)直線加速器、超導(dǎo)回旋加速器以及超導(dǎo)同步加速器。由于超導(dǎo)回旋加速器具有體積小、平均流強(qiáng)大、束流連續(xù)、可加速多種粒子的特點(diǎn)，其被廣泛應(yīng)用在物理研究、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。例如，質(zhì)子束能夠模擬外太空的輻射環(huán)境，可作為航天單粒子效應(yīng)和儀器抗輻射檢測的有效方法，重離子束的離子半徑具有可選擇性，可用來制造核膜孔。超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器裝置主要由加速器和一系列的束流傳輸部件組成，由于其引出的束流能量是固定的，質(zhì)子束在束流傳輸過程中通過二極磁鐵偏轉(zhuǎn)后，能散度大的質(zhì)子在徑向偏離束流中心軌道的幅度也大，為了可以安全高效的調(diào)節(jié)束流能散，獲得理想的布拉格峰，需要設(shè)計(jì)一種能夠高精度控制束流能散的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以滿足后端束流品質(zhì)需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器的束流能散調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以獲得理想的布拉格峰及滿足后端束流品質(zhì)要求。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器的束流能散調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括真空腔體；所述真空腔體四側(cè)外壁上對稱安裝有水平及豎直方向的基座；每側(cè)的基座上安裝有電缸及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述真空腔體四側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有與之對應(yīng)的鄂塊及位置固定板；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括無油襯套、運(yùn)動(dòng)連桿、波紋管以及電缸連接塊；所述電缸連接塊兩端分別與所述運(yùn)動(dòng)連桿及所述電缸通過螺紋連接；所述位置固定板固定在運(yùn)動(dòng)連桿上，所述鄂塊與所述位置固定板相互連接固定。

所述真空腔體兩端部安裝有前蓋和后蓋；所述真空腔體下部安裝在支撐裝置上，該支撐裝置包括上支撐方管和下支撐方管，上、下支撐方管通過螺桿連接。

所述無油襯套固定在真空腔體內(nèi)壁上；所述波紋管兩端通過法蘭分別與真空腔外壁及電缸連接塊固定；所述運(yùn)動(dòng)連桿設(shè)在波紋管與無油襯套內(nèi)。

所述鄂塊與位置固定板之間通過鄂塊表面的非金屬材料鍍膜進(jìn)行絕緣；所述位置固定板安裝在導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿固定在真空腔體內(nèi)壁上。

所述電缸驅(qū)動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)連桿，從而帶動(dòng)所述鄂塊做直線運(yùn)動(dòng)。

該束流能散調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)步驟為：

電缸與控制器相連，控制器從數(shù)據(jù)庫讀取位置數(shù)據(jù)，將位置命令發(fā)送至電缸；電缸做出相應(yīng)動(dòng)作并驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)連桿，從而帶動(dòng)鄂塊直線運(yùn)動(dòng)；置于水平和豎直方向的鄂塊均通過電缸獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，電缸自帶編碼器記錄鄂塊直線位移并反饋到控制器中，從而控制質(zhì)子束流的能散。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用電缸驅(qū)動(dòng)鄂塊完成指定的直線位移，在結(jié)構(gòu)上具有空間緊湊、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，在功能上能夠高精度調(diào)節(jié)質(zhì)子束流能散度，獲得理想的布拉格峰，滿足后端束流品質(zhì)要求。

附圖說明

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)中真空腔體內(nèi)部正面示意圖；

圖3為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)中傳動(dòng)裝置分解示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、2所示，一種用于超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器的束流能散調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括真空腔體1、安裝在真空腔體兩端部的前蓋2和后蓋3、以及安裝在真空腔體下部的支撐裝置；

真空腔體1四側(cè)外壁上對稱安裝有水平及豎直方向的基座4，每側(cè)的基座4上安裝有電缸5及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；真空腔體1四側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有與之對應(yīng)的鄂塊6及位置固定板7；

如圖1所示，支撐裝置包括上支撐方管8和下支撐方管9，上、下支撐方管通過螺桿連接，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)高度；

如圖3所示，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括無油襯套10、運(yùn)動(dòng)連桿11、波紋管12以及電缸連接塊13；所述的電缸連接塊13起連軸作用，其兩端分別與所述的運(yùn)動(dòng)連桿11及電缸5通過螺紋連接，所述的無油襯套10固定在真空腔體內(nèi)壁上，輔助運(yùn)動(dòng)連桿11起導(dǎo)向作用，所述的波紋管12兩端通過法蘭分別與真空腔外壁及電缸連接塊13固定，保證了工作環(huán)境的真空度要求；所述運(yùn)動(dòng)連桿11設(shè)在波紋管12與無油襯套10內(nèi)。

如圖2、3所示，位置固定板7通過螺釘固定在運(yùn)動(dòng)連桿11上，所述的鄂塊6與位置固定板7之間通過鄂塊6表面的非金屬材料鍍膜進(jìn)行絕緣，位置固定板7呈u型，鄂塊6與位置固定板7通過螺釘相互連接固定；所述的位置固定板7安裝在導(dǎo)桿14上，導(dǎo)桿14固定在真空腔體內(nèi)壁上，防止直線運(yùn)動(dòng)時(shí)鄂塊6出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)影響調(diào)節(jié)精度。

本發(fā)明的具體工作原理是：電缸5與控制器相連，控制器從數(shù)據(jù)庫讀取位置數(shù)據(jù)，將位置命令發(fā)送至電缸5；電缸5做出相應(yīng)動(dòng)作并驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)連桿11，從而帶動(dòng)鄂塊6直線運(yùn)動(dòng)；本發(fā)明中的兩組鄂塊分別置于水平和豎直方向，分別調(diào)節(jié)質(zhì)子束兩個(gè)方向的能散，每個(gè)鄂塊均通過電缸獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，電缸自帶的編碼器可記錄鄂塊直線位移并反饋到控制系統(tǒng)中，從而精確控制質(zhì)子束流的能散，獲得理想的布拉格峰。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種用于超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器的束流能散調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括真空腔體；所述真空腔體四側(cè)外壁上對稱安裝有水平及豎直方向的基座；每側(cè)的基座上安裝有電缸及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述真空腔體四側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有與之對應(yīng)的鄂塊及位置固定板；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括無油襯套、運(yùn)動(dòng)連桿、波紋管以及電缸連接塊；所述電缸連接塊兩端分別與所述運(yùn)動(dòng)連桿及所述電缸通過螺紋連接；所述位置固定板固定在運(yùn)動(dòng)連桿上，所述鄂塊與所述位置固定板相互連接固定。本發(fā)明利用電缸驅(qū)動(dòng)鄂塊完成指定的直線位移，在結(jié)構(gòu)上具有空間緊湊、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，在功能上能夠高精度調(diào)節(jié)質(zhì)子束流能散度，獲得理想的布拉格峰，滿足后端束流品質(zhì)要求。

技術(shù)研發(fā)人員：韓曼芬;宋云濤;鄭金星;張午權(quán);沈俊松;陳永華;江峰;支博;李明;曾憲虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥中科離子醫(yī)學(xué)技術(shù)裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.04
技術(shù)公布日：2017.08.22