超导加速器制造技术

一种超导加速器，其具备：加速腔，形成在超导状态下使带电粒子束加速的空间；及制冷剂槽(11)，配置于加速腔的外周侧，且在其与加速腔之间的间隙填充有冷却加速腔的制冷剂。超导加速器还具备一对按压部件(21)，其设置在制冷剂槽(11)的外周部，且分别设置在加速腔中的带电粒子束的束轴方向的两端部或与束轴方向正交的方向的两端部。超导加速器还具备：金属线(22)，连续地设置在制冷剂槽(11)的外周部，并产生使一对按压部件(21)彼此靠近的方向的张力；及张力调整部(25)，调整由金属线(22)产生的张力。

Superconducting accelerator

A superconducting accelerator, comprising: accelerating cavity, the formation of the spatial acceleration of charged particle beam in the superconducting state; and the refrigerant tank (11), is arranged on the outer circumferential side of the cavity, and the gap between it and the cavity filled with a cooling cavity of the refrigerant. Superconducting accelerator also has a pair of pressing members (21), which is arranged in the refrigerant tank (11) of the peripheral part, and both ends are respectively arranged on both ends of the beam axis of charged particle beam in the cavity or the direction perpendicular to the direction of the beam axis. Also has a superconducting accelerator: metal wire (22), arranged continuously in the refrigerant tank (11) of the peripheral part, and make a pair of pressing members (21) close to each other in the direction of tension; and the tension adjusting part (25), adjusted by the metal wire (22) generates a tension.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种超导加速器。本申请基于2015年6月30日于日本申请的日本专利申请2015-131089号主张优先权，并将其内容援用于本说明书中。
技术介绍
已知有利用超导加速腔使电子或质子等带电粒子加速的超导加速器。超导加速器通过利用液态氦等制冷剂冷却由超导材料形成的超导加速腔而使其超导化。由此，超导加速腔的电阻基本上变成零，没有功率损耗，能够有效进行带电粒子的加速。在这种超导加速器中，通过调整在超导加速腔中形成使带电粒子加速的高频电场的间隙的长度，来调整超导加速腔的共振频率。专利文献1中公开有如下结构：通过伸缩设置在制冷剂槽的两个凸缘之间的距离，来调整容纳超导加速腔的制冷剂槽的轴向的长度。在该结构中，在与两个凸缘分别密接的座板彼此之间设置具有锥面的楔形螺母，通过螺栓使螺母沿座板的表面移动，从而调整座板彼此之间的间隔。还提出如下结构的共振频率调整方法，即，在超导加速腔的制冷剂槽的径向两侧分别设置比制冷剂槽的直径长的梁部件，且在制冷剂槽的径向两侧通过螺纹部件等连结了这些梁部件的两端部彼此的结构。根据该结构，通过螺纹部件来增减梁部件彼此之间的间隔，由此使超导加速腔变形而改变粒子通路的长度，从而能够调整超导加速腔的共振频率。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2012-028090号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题上述共振频率调整方法中，使设置在两个座板之间的楔形螺母沿着座板的表面移动，由此改变制冷剂槽整体的轴向长度。因此，较大的力作用于座板和螺母。因此，必须将座板和螺母设为牢固的部件。如此一来，座板和螺母的尺寸增大，导致超导加速器的成本增高、尺寸增大。当在座板和螺母的周围设置其他设备等时，需要布置成使座板和螺母与其他设备互不干渉，该工作需要花费劳力和时间。在通过螺纹部件增减设置在制冷剂槽的两端的梁彼此之间的间隔的结构中，若通过螺纹部件增减梁彼此之间的间隔，则弯矩作用于梁。为了抵抗该弯矩，必须将梁设为牢固的部件，其结果，与专利文献1中公开的结构相同地，导致超导加速器的成本增高、尺寸增大及用于避免与其他设备之间的干渉的布置工作的劳力和时间增加等。本专利技术的目的在于，提供一种能够可靠地调整超导加速腔的共振频率，而且能够实现降低成本、减小超导加速器的尺寸、减少布置工作的劳力和时间的超导加速器。用于解决技术课题的手段根据本专利技术的第一方式，超导加速器具备：加速腔，形成在超导状态下使带电粒子束加速的空间；及制冷剂槽，配置于所述加速腔的外周侧，且在其与所述加速腔之间的间隙填充有冷却所述加速腔的制冷剂。该超导加速器还具备一对按压部件，其设置在所述制冷剂槽的外周部，且分别设置在所述加速腔中的所述带电粒子束的束轴方向的两端部或与所述束轴方向正交的方向的两端部。该超导加速器还具备：张力部件，连续地设置在所述制冷剂槽的外周部，并产生使一对所述按压部件彼此靠近的方向的张力；及张力调整部，调整由所述张力部件产生的所述张力。通过如此构成，若通过张力调整部由张力部件产生张力，则一对按压部件彼此相互靠近。由此，按压加速腔中的带电粒子束的束轴方向的两端部或加速腔中的与束轴方向正交的方向的两端部。如此一来，加速腔变形从而带电粒子的粒子流路的长度改变，因此能够调整加速腔的共振频率。此外，用于调整加速腔的共振频率的机构由按压部件、张力部件及张力调整部组成，因此只需简单的结构即可。此外，在制冷剂槽的外周部连续地设置张力部件，因此最小限度地抑制按压部件从加速腔侧向突出的尺寸，而将按压部件设置在至少按压加速腔的部位即可。因此，能够抑制调整共振频率的部件向加速腔和制冷剂槽的外周侧大幅突出。根据本专利技术的第二方式，可以是：超导加速器中，第一方式的所述张力部件为金属线，在所述制冷剂槽的外周部，在周方向上隔开间隔而具备钩挂固定所述金属线的多个滑轮。通过如此构成，若通过张力调整部拉紧金属线，则能够通过一对按压部件调整加速腔中的带电粒子束的粒子流路的长度。金属线通过卡定于设置在制冷剂槽的外周部的多个滑轮上，从而能够不与制冷剂槽干渉而沿着制冷剂槽的外周部设置。根据本专利技术的第三方式，可以是：超导加速器中，在第二方式的所述制冷剂槽的外周部设置支承凸部，所述支承凸部从所述制冷剂槽的外周部向外周侧突出，且旋转自如地支承所述滑轮。通过如此构成，能够将滑轮设置在制冷剂槽的外周侧。由此，能够使金属线不与制冷剂槽干渉而连续配置于制冷剂槽的外周部。此外，通过设置在制冷剂槽的外周部的支承凸部支承滑轮，从而无需确保仅通过制冷剂槽而支承滑轮的强度。由此，能够减薄制冷剂槽的壁厚，且能够减轻制冷剂槽的重量，减少热容量。根据本专利技术的第四方式，可以是：超导加速器中，在第三方式中，所述支承凸部沿着所述制冷剂槽的所述外周部而在周方向上连续地形成。通过如此构成，能够提高支承滑轮的支承凸部的强度。由此，能够更进一步有效地实现由减薄制冷剂槽的壁厚引起的重量的减轻及热容量的减少。根据本专利技术的第五方式，可以是：超导加速器中，在第二方式至第四方式中的任一方式中，在所述按压部件上设有所述滑轮。通过如此构成，张力部件的张力经由滑轮直接作用于配置于加速腔的按压部位的按压部件上。由此，能够通过按压部件有效地按压加速腔。此外，以仅与加速腔的按压部位抵接的方式设置按压部件即可，能够减小按压部件的尺寸。根据本专利技术的第六方式，超导加速器具备：加速腔，形成在超导状态下使带电粒子束加速的空间；及制冷剂槽，配置于所述加速腔的外周侧，且在其与所述加速腔之间的间隙填充有冷却所述加速腔的制冷剂。超导加速器还具备一对臂，其设置在所述制冷剂槽的外周部，且分别配置于所述加速腔中的所述带电粒子束的束轴方向的两个端部或与所述束轴方向正交的方向的两端部，且绕设置在所述制冷剂槽的外周部的支承轴而摆动自如地被支承，并且第一端部与所述端部对置地设置。超导加速器还具备臂位移部，其通过使一对所述臂的第二端部向彼此分离的方向位移，在所述臂的所述第一端部按压所述端部。通过如此构成，其通过臂位移部使一对臂的第二端部彼此分离，则各个臂绕支承轴摆动，臂的第一端部按压加速腔中的带电粒子束的束轴方向的端部或与束轴方向正交的方向的端部。由此，按压加速腔中的带电粒子束的束轴方向的两端部或与束轴方向正交的方向的两端部，加速腔变形从而带电粒子的粒子流路的长度改变，因此能够调整加速腔的共振频率。用于调整加速腔的共振频率的机构由臂、支承轴及臂位移部组成，因此只需简单的结构即可。此外，臂设置在沿着制冷剂槽的外周部按压加速腔的部位即可，能够抑制调整共振频率的部件向加速腔和制冷剂槽的外周侧大幅突出。根据本专利技术的第七方式，可以是：超导加速器中，在第六方式，所述臂分别相对于所述加速腔中的所述带电粒子束的束轴方向的两端部或与所述束轴方向正交的方向的两端部，向所述制冷剂槽的周方向的两侧延伸。通过如此构成，能够通过设置在周方向两侧的臂来分别均匀地按压加速腔的束轴方向的端部或加速腔的与束轴方向正交的方向的端部。根据本专利技术的第八方式，可以是：超导加速器中，在第六方式或第七方式中，在所述制冷剂槽的外周部设置支承凸部，所述支承凸部从所述制冷剂槽的外周部向外周侧突出，且支承所述支承轴。通过如此构成，能够减薄制冷剂槽的壁厚，并且能够确保支承支承轴的支承凸部的强度。根据本专利技术的第九方式，可以是：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导加速器，其具备：加速腔，形成在超导状态下使带电粒子束加速的空间；制冷剂槽，配置于所述加速腔的外周侧，且在其与所述加速腔之间的间隙填充有冷却所述加速腔的制冷剂；一对按压部件，设置在所述制冷剂槽的外周部，且分别设置在所述加速腔中的所述带电粒子束的束轴方向的两端部或与所述束轴方向正交的方向的两端部；张力部件，连续地设置在所述制冷剂槽的外周部，并产生使一对所述按压部件彼此靠近的方向的张力；及张力调整部，调整由所述张力部件产生的所述张力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.30 JP 2015-1310891.一种超导加速器，其具备：加速腔，形成在超导状态下使带电粒子束加速的空间；制冷剂槽，配置于所述加速腔的外周侧，且在其与所述加速腔之间的间隙填充有冷却所述加速腔的制冷剂；一对按压部件，设置在所述制冷剂槽的外周部，且分别设置在所述加速腔中的所述带电粒子束的束轴方向的两端部或与所述束轴方向正交的方向的两端部；张力部件，连续地设置在所述制冷剂槽的外周部，并产生使一对所述按压部件彼此靠近的方向的张力；及张力调整部，调整由所述张力部件产生的所述张力。2.根据权利要求1所述的超导加速器，其中，所述张力部件为金属线，在所述制冷剂槽的外周部，在周方向上隔开间隔而具备钩挂固定所述金属线的多个滑轮。3.根据权利要求2所述的超导加速器，其中，在所述制冷剂槽的外周部设有支承凸部，所述支承凸部从所述制冷剂槽的外周部向外周侧突出，且旋转自如地支承所述滑轮。4.根据权利要求3所述的超导加速器，其中，所述支承凸部沿着所述制冷剂槽的所述外周部而在周方向上连续地形成。5.根据权利要求2至4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：原博史，仙入克也，
申请(专利权)人：三菱重工机电系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP