一種粒子束加速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粒子加速器，包括：同軸諧振腔，同軸諧振腔的外周面具備入射部和出射部；粒子束發(fā)射裝置，粒子束發(fā)射裝置正對(duì)入射部；多個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵，偏轉(zhuǎn)磁鐵具備進(jìn)入部和射出部，多個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵圍繞同軸諧振腔布置；靶組件，靶組件正對(duì)出射部；聚焦組件，聚焦組件位于靶組件和出射部之間。其中，同軸諧振腔上設(shè)置有相位壓縮裝置。相位壓縮裝置對(duì)粒子束的相位進(jìn)行壓縮，降低粒子束的能散度，從而降低粒子束的最小焦點(diǎn)尺寸。如此，使得具備該粒子加速器的CT裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高空間分辨率成像。
【專利說(shuō)明】
_種粒子束加速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種粒子束加速器。
【背景技術(shù)】
[0002]粒子束加速器被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)CT裝置或工業(yè)CT裝置，用于得到高速粒子束。高速粒子束轟擊靶組件，從而產(chǎn)生射線，通過(guò)射線對(duì)客體進(jìn)行成像。
[0003]然而現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)CT裝置或工業(yè)CT裝置，均存在成像空間分辨率低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種粒子束加速器，其通過(guò)相位壓縮裝置降低粒子束的能散度，從而降低粒子束的最小焦點(diǎn)尺寸，使得具備該粒子加速器的CT裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高空間分辨率成像。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種粒子加速器，包括:同軸諧振腔，同軸諧振腔的外周面具備入射部和出射部；粒子束發(fā)射裝置，粒子束發(fā)射裝置正對(duì)入射部;多個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵，偏轉(zhuǎn)磁鐵具備進(jìn)入部和射出部，多個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵圍繞同軸諧振腔布置;靶組件，靶組件正對(duì)出射部;聚焦組件，聚焦組件位于靶組件和出射部之間。其中，同軸諧振腔上設(shè)置有相位壓縮裝置。
[0007]發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的CT裝置之所以存在成像空間分辨率低的問(wèn)題，是由于轟擊在靶組件上的粒子束的最小焦點(diǎn)尺寸過(guò)大。為此，在本發(fā)明實(shí)施例提供的粒子加速器中，設(shè)置相位壓縮裝置，對(duì)粒子束的相位進(jìn)行壓縮，降低粒子束的能散度，從而降低粒子束的最小焦點(diǎn)尺寸。如此，使得具備該粒子加速器的CT裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高空間分辨率成像。
[0008]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，相位調(diào)節(jié)裝置為多個(gè)布置同軸諧振腔上的鼻椎，鼻椎位于粒子束的運(yùn)動(dòng)軌跡上。
[0009]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，鼻椎包括設(shè)置在同軸諧振腔的外導(dǎo)體上的外鼻椎，以及設(shè)置在同軸諧振腔的內(nèi)導(dǎo)體上的內(nèi)鼻椎。外鼻椎和內(nèi)鼻椎同軸，外鼻椎和內(nèi)鼻椎的軸線與同軸諧振腔的中軸線垂直相交。
[0010]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，鼻椎的數(shù)量N= 2*M+2。其中，M表示偏轉(zhuǎn)磁鐵的數(shù)量。兩個(gè)鼻椎分別位于入射部和出射部;其余鼻椎分別與所有偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部和射出部一一正對(duì)。
[0011]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部處和射出部處的邊緣角均為6.8°。
[0012]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，在粒子束的運(yùn)動(dòng)軌跡上的第一個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵的射出部處設(shè)置有狹縫準(zhǔn)直器。
[0013]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，狹縫準(zhǔn)直器的狹縫寬度為10mm。
[0014]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，靶組件包括盤片，以及與盤片傳動(dòng)連接的電機(jī)。
[0015]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，靶組件還包括與電機(jī)連接的升降裝置。
[0016]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，聚焦組件為四極磁鐵透鏡組。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0018]在同軸諧振腔上設(shè)置相位壓縮裝置，相位壓縮裝置對(duì)粒子束的相位進(jìn)行壓縮，降低粒子束的能散度，從而降低粒子束的最小焦點(diǎn)尺寸。如此，使得具備該粒子加速器的CT裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高空間分辨率成像。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面對(duì)實(shí)施例中需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施方式，不應(yīng)被看作是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，能夠根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中粒子束加速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中同軸諧振腔的水平剖視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中靶組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱如下:
[0024]100-粒子束加速器，110-同軸諧振腔，111-入射部，112-出射部，113-外導(dǎo)體，114-內(nèi)導(dǎo)體，115-鼻椎，115-1-外鼻椎，115-2-內(nèi)鼻椎，120-粒子束發(fā)射裝置，121-電子槍，122-聚束器，123-螺線管，132-進(jìn)入部，133-射出部，1301-第一偏轉(zhuǎn)磁鐵，1302-第二偏轉(zhuǎn)磁鐵1302，1303-第三偏轉(zhuǎn)磁鐵，1304-第四偏轉(zhuǎn)磁鐵，1305-第五偏轉(zhuǎn)磁鐵，1306-第六偏轉(zhuǎn)磁鐵，1307-第七偏轉(zhuǎn)磁鐵，1308-第八偏轉(zhuǎn)磁鐵，1309-第九偏轉(zhuǎn)磁鐵，1310-第十偏轉(zhuǎn)磁鐵，1311-第i^一偏轉(zhuǎn)磁鐵，1312-第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵，140-靶組件，141-盤片，142-電機(jī)，143-升降裝置，150-聚焦組件，160-狹縫準(zhǔn)直器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0026]因此，以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的部分實(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他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征和技術(shù)方案可以相互組合。
[0028]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0030]實(shí)施例:
[0031]參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例中粒子束加速器100的結(jié)構(gòu)示意圖。粒子束加速器100包括同軸諧振腔110、粒子束發(fā)射裝置120、偏轉(zhuǎn)磁鐵、靶組件140和聚焦組件150。
[0032]參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例中同軸諧振腔110的水平剖視圖。同軸諧振腔110包括外導(dǎo)體113和內(nèi)導(dǎo)體114，外導(dǎo)體113和內(nèi)導(dǎo)體114之間形成加速電場(chǎng)。
[0033]請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D1。粒子束發(fā)射裝置120包括電子槍121，電子槍121正對(duì)入射部111，用于向同軸諧振腔110發(fā)射電子束。偏轉(zhuǎn)磁鐵的數(shù)量為十二個(gè)，分別為第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301、第二偏轉(zhuǎn)磁鐵1302、第三偏轉(zhuǎn)磁鐵1303、第四偏轉(zhuǎn)磁鐵1304、第五偏轉(zhuǎn)磁鐵1305、第六偏轉(zhuǎn)磁鐵1306、第七偏轉(zhuǎn)磁鐵1307、第八偏轉(zhuǎn)磁鐵1308、第九偏轉(zhuǎn)磁鐵1309、第十偏轉(zhuǎn)磁鐵1310、第i^一偏轉(zhuǎn)磁鐵1311、第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵1312。從第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301到第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵1312，十二個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵圍繞同軸諧振腔110依次布置。偏轉(zhuǎn)磁鐵都具備進(jìn)入部132和射出部133。
[0034]靶組件140正對(duì)出射部112，聚焦組件150位于靶組件140和出射部112之間。
[0035]粒子束加速器100的工作原理如下:
[0036]電子槍121發(fā)射出電子束，電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1中箭頭所示。電子束從入射部111進(jìn)入同軸諧振腔110，被同軸諧振腔110中的加速電場(chǎng)加速后從同軸諧振腔110中射出，通過(guò)第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的進(jìn)入部132進(jìn)入第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301。在第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的作用下，電子束的運(yùn)動(dòng)方向被偏轉(zhuǎn)，從第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的射出部133射出，進(jìn)入同軸諧振腔110，被同軸諧振腔110中的加速電場(chǎng)第二次加速后從同軸諧振腔110中射出。然后電子束依次被第七偏轉(zhuǎn)磁鐵1307、第二偏轉(zhuǎn)磁鐵1302、第八偏轉(zhuǎn)磁鐵1308、第三偏轉(zhuǎn)磁鐵1303、第九偏轉(zhuǎn)磁鐵1309、第四偏轉(zhuǎn)磁鐵1304、第十偏轉(zhuǎn)磁鐵1310、第五偏轉(zhuǎn)磁鐵13075、第^^一偏轉(zhuǎn)磁鐵1311、第六偏轉(zhuǎn)磁鐵1306和第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵1312偏轉(zhuǎn)，從而反復(fù)通過(guò)同軸諧振腔110。從第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵1312射出的電子束經(jīng)過(guò)同軸諧振腔110中的電場(chǎng)加速后，從出射部112射出。整個(gè)過(guò)程，電子束被加速二十六次。從出射部112射出的電子束，被由四級(jí)磁鐵透鏡組構(gòu)成的聚焦組件150聚焦后，轟擊在靶組件140上，經(jīng)過(guò)軔致輻射，產(chǎn)生X射線。X射線用于對(duì)客體進(jìn)行成像。
[0037]通過(guò)上述的粒子束加速器100對(duì)電子束進(jìn)行加速，存在電子束的相位寬度較大的問(wèn)題，導(dǎo)致電子束能散度高，進(jìn)而使得轟擊在靶組件140上的電子束的最小焦點(diǎn)尺寸過(guò)大。為此，在同軸諧振腔110上設(shè)置相位壓縮裝置，以壓縮電子束的相位寬度，獲得較小的能散度。
[0038]具體的，相位壓縮裝置用于改變同軸諧振腔110中局部加速電場(chǎng)的分部，從而調(diào)節(jié)電子束在通過(guò)相位壓縮裝置處時(shí)的相位寬度。相位壓縮裝置為設(shè)置在外導(dǎo)體113和內(nèi)導(dǎo)體114之間的導(dǎo)體。參照?qǐng)D2，在本發(fā)明中，相位壓縮裝置為設(shè)置在外導(dǎo)體113和內(nèi)導(dǎo)體114之間的二十六個(gè)鼻椎115。鼻椎115包括固定在外導(dǎo)體113內(nèi)表面的圓筒形的外鼻椎115-1和固定在內(nèi)導(dǎo)體114外表面的圓筒形的內(nèi)鼻椎115-2。外鼻椎115-1和內(nèi)鼻椎115-2同軸，夕卜鼻椎115-1和內(nèi)鼻椎115-2的軸線與同軸諧振腔110的中軸線垂直相交。鼻椎115位于電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡上，即二十六個(gè)鼻椎115分別與十二個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部132和射出部133——正對(duì)。通過(guò)調(diào)節(jié)外鼻椎115-1和內(nèi)鼻椎115-2的長(zhǎng)度，從改變鼻椎115對(duì)局部加速電場(chǎng)的影響程度。
[0039]加速電場(chǎng)E = E0*cos(p)，其中P為電子束的相位，EO為峰值電場(chǎng)。當(dāng)P = O時(shí)，加速電場(chǎng)最大，E = EO。在電子槍121直接產(chǎn)生能量為40keV，相位寬度小于30°的電子束的情況下，分別調(diào)節(jié)二十六個(gè)鼻椎115中外鼻椎115-1和內(nèi)鼻椎115-2的長(zhǎng)度，從電子束第一次進(jìn)入同軸諧振腔110到電子束最后一次從同軸諧振腔110射出，將電子束的二十六個(gè)加速瞬間的相位分別調(diào)節(jié)為5°、5°、23。、23。、15。、15。、10。、10。、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°。采用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)㈦娮邮南辔粚挾葔嚎s至10°左右，從而獲得小于±1%的能散度，使得轟擊在靶組件140上的粒子束的最小焦點(diǎn)尺寸變小。
[0040]需要說(shuō)明的是，為了保證能夠?qū)﹄娮邮拿恳粋€(gè)加速瞬間的相位均進(jìn)行調(diào)節(jié)，鼻椎115的數(shù)量N=2*M+2，M表示所述偏轉(zhuǎn)磁鐵的數(shù)量。在其他【具體實(shí)施方式】中，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)希望獲得的電子束相位寬度，設(shè)置不同數(shù)量的鼻椎115。另外，還需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，鼻椎115包括外鼻椎115-1和內(nèi)鼻椎115-2，是為了能夠更加精確地調(diào)節(jié)電子束的相位。在其他【具體實(shí)施方式】中，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)時(shí)間情況對(duì)鼻椎115進(jìn)行配置，使其只包括外鼻椎115-1或只包括內(nèi)鼻椎115-2。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，相位壓縮裝置的形狀不限于圓筒形，在其他【具體實(shí)施方式】中，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以設(shè)置其他形狀的相位壓縮裝置，只要其能夠起到改變同軸諧振腔110中局部加速電場(chǎng)的作用即可。
[0041]為了使電子束在經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁鐵時(shí)能夠保持良好的橫向聚焦，降低電子束在通過(guò)偏轉(zhuǎn)磁鐵后的束流損失，對(duì)偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部132和射出部133的邊緣角進(jìn)行調(diào)節(jié)，使偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部132和射出部133的邊緣角均為6.8°，如此實(shí)現(xiàn)電子束小于1ym的歸一化均方根發(fā)射度。同時(shí)還降低了同軸諧振腔110內(nèi)加速電場(chǎng)功率的波動(dòng)對(duì)電子束在靶組件140上的位置波動(dòng)的影響，使得同軸諧振腔110內(nèi)加速電場(chǎng)功率波動(dòng)為± 0.5 %時(shí)，電子束在靶組件140上的位置波動(dòng)小于±50μπι。需要說(shuō)明的是，偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部132和射出部133的邊緣角均為6.8°僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上對(duì)偏轉(zhuǎn)磁鐵的邊緣角進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的實(shí)際情況。
[0042 ]為了進(jìn)一步限制電子束的相位，在電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡上的第一個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵一一第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的射出部133設(shè)置狹縫準(zhǔn)直器160，對(duì)電子束進(jìn)行能量準(zhǔn)直，從而間接地限制電子束的相位。狹縫準(zhǔn)直器160的狹縫寬度為I Omm，從而將電子束的相位寬度限制在30°以內(nèi)。需要說(shuō)明的是，狹縫準(zhǔn)直器160的寬度為1mm僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上對(duì)狹縫準(zhǔn)直器160的寬度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的實(shí)際情況。
[0043]為了進(jìn)一步降低電子束的發(fā)射度，粒子束發(fā)射裝置120還可以包括設(shè)置在電子槍121的發(fā)射端的聚束器122和螺線管123。聚束器122的電壓為llkV，電子槍121發(fā)出的電子束經(jīng)過(guò)聚束器122后，再通過(guò)螺線管123射出。如此實(shí)現(xiàn)電子束的發(fā)射度的降低。
[0044]為了提高電子束的束流品質(zhì)，電子槍121周期性的發(fā)射電子束，使得同軸諧振腔110中只有一個(gè)電子束進(jìn)行加速。這樣可以避免同軸諧振腔110同時(shí)加速多個(gè)電子束時(shí)，多個(gè)電子束相互碰撞引起的束流品質(zhì)惡化。在本實(shí)施例中，電子槍121每間隔12個(gè)射頻周期發(fā)射一個(gè)電子束。
[0045]為了更清楚的說(shuō)明本實(shí)施例中的粒子束加速器100，下面對(duì)本實(shí)施例中的粒子束加速器100的工作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0046]電子槍121每間隔12個(gè)射頻周期發(fā)射一個(gè)能量為40keV，相位寬度小于30°的電子束。電子束經(jīng)過(guò)電壓為IlkV的聚束器122和螺線管123后，從入射部111進(jìn)入同軸諧振腔110，被同軸諧振腔110中的加速電場(chǎng)加速后從同軸諧振腔110中射出，通過(guò)第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的進(jìn)入部132進(jìn)入第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301。在第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的作用下，電子束的運(yùn)動(dòng)方向被偏轉(zhuǎn)，從第一偏轉(zhuǎn)磁鐵1301的射出部13 3射出，通過(guò)狹縫寬度為I Omm的狹縫準(zhǔn)直器160后，進(jìn)入同軸諧振腔110。被同軸諧振腔110中的加速電場(chǎng)第二次加速后從同軸諧振腔110中射出。然后電子束依次被第七偏轉(zhuǎn)磁鐵1307、第二偏轉(zhuǎn)磁鐵1302、第八偏轉(zhuǎn)磁鐵1308、第三偏轉(zhuǎn)磁鐵1303、第九偏轉(zhuǎn)磁鐵1309、第四偏轉(zhuǎn)磁鐵1304、第十偏轉(zhuǎn)磁鐵1310、第五偏轉(zhuǎn)磁鐵13075、第i^一偏轉(zhuǎn)磁鐵1311、第六偏轉(zhuǎn)磁鐵1306和第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵1312偏轉(zhuǎn)，從而反復(fù)通過(guò)同軸諧振腔110。從第十二偏轉(zhuǎn)磁鐵1312射出的電子束經(jīng)過(guò)同軸諧振腔110中的電場(chǎng)加速后，從出射部112射出。從電子束第一次進(jìn)入同軸諧振腔110到電子束最后一次從同軸諧振腔110射出，將電子束的二十六個(gè)加速瞬間的相位被鼻椎115分別調(diào)節(jié)為5°、5°、23°、23°、15°、15°、1MO0、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°、5°。整個(gè)過(guò)程，電子束被加速二十六次，每次加速電子束獲得400-700keV的能量。從出射部112射出的電子束，被由四級(jí)磁鐵透鏡組構(gòu)成的聚焦組件150聚焦后，轟擊在靶組件140上。在靶組件140上，電子束的最小焦點(diǎn)尺寸半高寬小于0.2_。經(jīng)過(guò)軔致輻射，產(chǎn)生X射線。X射線用于對(duì)客體進(jìn)行成像。如此實(shí)現(xiàn)電子束的低能散度和低發(fā)射度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高空間分辨率成像。
[0047]參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例中靶組件140的結(jié)構(gòu)示意圖。由于在靶組件140上，電子束的最小焦點(diǎn)尺寸半高寬小于0.2mm，這對(duì)靶組件140的耐熱性能提出了更高的要求。為此，在本實(shí)施例中，靶組件140采用如下結(jié)構(gòu)。靶組件140包括盤片141和與盤片141傳動(dòng)連接的電機(jī)142。電子束轟擊在盤片141上，電機(jī)142帶動(dòng)盤片141轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)輻射散熱。為了使電子束能夠均與的轟擊在盤片141上，還可以設(shè)置與電機(jī)142連接的升降裝置143。升降裝置143帶動(dòng)升降裝置143和盤片141做升降運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，盤片141的直徑為20?50cm，盤片141邊緣處的線速度達(dá)到20-100m/s，升降裝置143帶動(dòng)升降裝置143和盤片141以0.1-lmm/s做升級(jí)運(yùn)動(dòng)，升級(jí)運(yùn)動(dòng)范圍為2?10cm。如此，在盤片141的電子束轟擊區(qū)域的溫度達(dá)到400?800 °C時(shí)，盤片141的散熱可以達(dá)到I kff，從而適應(yīng)最小焦點(diǎn)尺寸半高寬小于0.2_的電子束，避免電子束的最小焦點(diǎn)尺寸半高寬由于盤片141的耐熱性能不足而增大。
[0048]在本實(shí)施例中，升降裝置143為直線電機(jī)，在其他【具體實(shí)施方式】中，升降裝置143也可以采用液壓缸、絲杠螺母副等構(gòu)成。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粒子加速器，其特征在于，包括: 同軸諧振腔，所述同軸諧振腔的外周面具備入射部和出射部； 粒子束發(fā)射裝置，所述粒子束發(fā)射裝置正對(duì)所述入射部； 多個(gè)偏轉(zhuǎn)磁鐵，所述偏轉(zhuǎn)磁鐵具備進(jìn)入部和射出部，多個(gè)所述偏轉(zhuǎn)磁鐵圍繞所述同軸諧振腔布置； 靶組件，所述靶組件正對(duì)所述出射部； 聚焦組件，所述聚焦組件位于所述靶組件和所述出射部之間； 其中，所述同軸諧振腔上設(shè)置有相位壓縮裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述相位調(diào)節(jié)裝置為多個(gè)布置所述同軸諧振腔上的鼻椎，所述鼻椎位于粒子束的運(yùn)動(dòng)軌跡上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述鼻椎包括設(shè)置在所述同軸諧振腔的外導(dǎo)體上的外鼻椎，以及設(shè)置在所述同軸諧振腔的內(nèi)導(dǎo)體上的內(nèi)鼻椎;所述外鼻椎和所述內(nèi)鼻椎同軸，所述外鼻椎和所述內(nèi)鼻椎的軸線與所述同軸諧振腔的中軸線垂直相交。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述鼻椎的數(shù)量N=2*M+2; 其中，M表示所述偏轉(zhuǎn)磁鐵的數(shù)量； 兩個(gè)所述鼻椎分別位于所述入射部和所述出射部;其余所述鼻椎分別與所有所述偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部和射出部一一正對(duì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述偏轉(zhuǎn)磁鐵的進(jìn)入部處和射出部處的邊緣角均為6.8°。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 在粒子束的運(yùn)動(dòng)軌跡上的第一個(gè)所述偏轉(zhuǎn)磁鐵的射出部處設(shè)置有狹縫準(zhǔn)直器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述狹縫準(zhǔn)直器的狹縫寬度為10mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述靶組件包括盤片，以及與所述盤片傳動(dòng)連接的電機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述靶組件還包括與所述電機(jī)連接的升降裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒子束加速器，其特征在于: 所述聚焦組件為四極磁鐵透鏡組。
【文檔編號(hào)】H05H7/00GK105934066SQ201610523240
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】何小中, 趙良超, 李洪, 龐健, 馬超凡
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所