在可缠绕部件的外表面固定细长材料的方法及所得的物体技术

本申请总体上涉及一种使用经纬线编织法在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，还具体地涉及一种使用经纬线编织法在用于加速器的陶瓷真空管道的壁上纵向固定多根铜条的方法，尤其适用于不能用粘接等方法固定细长材料的情况。本申请还提供一种物体，其包括可缠绕部件和使用本发明专利技术方法固定在可缠绕部件上的多根细长材料。本发明专利技术操作方法简单，不需要任何特殊设备。本发明专利技术应用于将高频屏蔽铜条整齐有序地纵向固定在用于加速器的陶瓷真空管道的外壁，可以使铜条固定就位并且分隔开来，避免铜条之间产生电接触，可以使用一整条铜条而不是分段焊接的铜条，有效避免发生断路或短路故障。

Method of fixing slender material on the outer surface of windable parts and the resulting object

The present application generally relates to a method of fixing multiple slender materials on the outer surface of windable components by warp and weft knitting method, and also specifically relates to a method of fixing multiple copper strips longitudinally on the wall of ceramic vacuum pipes used for accelerators by warp and weft knitting method, especially in cases where the slender materials cannot be fixed by bonding method. The application also provides an object comprising a windable component and a plurality of slender materials fixed on the windable component using the method of the invention. The operation method of the invention is simple and does not require any special equipment. The invention is applied to fix the high frequency shielding copper strip on the outer wall of the ceramic vacuum pipeline used for accelerator in an orderly and longitudinal way, so that the copper strip can be fixed in place and separated to avoid electric contact between the copper strips, and a whole copper strip can be used instead of a sectional welding copper strip to effectively avoid breaking or short circuit fault.

【技术实现步骤摘要】
在可缠绕部件的外表面固定细长材料的方法及所得的物体
本专利技术涉及物体的固定方法，总体上涉及一种在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，具体地涉及一种在用于加速器的陶瓷真空管道的壁上纵向固定多根铜条的方法，还涉及本专利技术方法所得的物体。
技术介绍
在加速器中，真空管道的作用是为带电粒子束流提供真空环境，减少粒子束流与气体分子的碰撞，增加粒子束流寿命。中国散裂中子源的快循环同步加速器(RCS)的主磁铁的脉冲重复频率为25Hz，若使用金属真空管道会因涡流而产生每米几百至几千瓦的热负荷，同时涡流还会产生一个影响加速器正常磁场分布的干扰磁场。因此RCS主磁铁内部的真空管道采用带有高频屏蔽结构的陶瓷真空管道。陶瓷真空管道的高频屏蔽结构是沿陶瓷管道轴向(纵向)贴近管壁内部或外部均匀分布的配合有电容的导电层，沿管道周向，该导电层仅允许在管道两端伸出磁铁线圈外的部分连通，在管道中间处于磁铁线圈内的部分必须要相互绝缘并且要求均匀分布。这种沿陶瓷真空管道轴向的特殊结构的导电层对射频频率(束流本身)有很小的阻抗，而对25Hz的低频率则有很大的阻抗，这样才可以降低陶瓷真空管道壁对束流的阻抗，提高束流稳定性。最初，英国ISIS加速器采用的结构是用1.5mm直径的不锈钢丝固定在陶瓷框架上，每根不锈钢丝之间的距离为3mm，做成一个高频屏蔽笼，将高频屏蔽笼插入到陶瓷真空管道内部。这种结构方案具有如下的缺点。第一，占用较多的束流空间，需要加工孔径更大的陶瓷真空管道和孔径更大的磁铁，增加设备造价。第二，在陶瓷真空管道内增加设备会使其内部的总的材料放气量增加，影响真空度的提高。第三，高频屏蔽结构插入管道内部，安装难度高。第四，每根金属丝末端焊接的高频屏蔽电容在运行过程中发生击穿故障后，更换和维修困难。后来，日本J-PARC加速器将陶瓷真空管道的高频屏蔽结构改进成在陶瓷管道外壁金属化后电铸铜，所电铸的铜厚0.5mm，宽5mm，相互间间隔5mm。这种结构方案具有如下的缺点。第一，需要用到陶瓷的金属化工艺，该工艺虽然是陶瓷焊接的常规工艺，但是设备复杂、工艺成本高。对于散裂中子源所用的大孔径陶瓷真空管道，每个管道沿圆周的屏蔽条的数量达到52至83个(按RCS尺寸计算)，加工时需要在规定部位画线、涂膏，然后到1350度的湿氢气氛的金属化炉内烧制。第二，电铸工艺可以理解为较厚层的电镀，同样工艺复杂。第三，以目前的工艺水平，陶瓷真空管道只能加工成直管，对于需要弯转的管道只能多段焊接，将各段管道的端面加工成与管道轴线成一定角度的斜面以达到焊接后管道弯转的目的，此外，对于较长的直管道，若超过陶瓷加工的尺寸精度要求或超出金属化炉内可放置的最大工件尺寸要求，也需要多段焊接。这样，在每个陶瓷管道的焊接部位，其外面52至83根高频屏蔽条就都要通过手工锡焊的方法逐一对准焊接，工艺复杂且操作周期长。由于高频屏蔽条需要与该位置的陶瓷管道对接焊缝绝缘，因此，焊接的跨接金属桥增大了陶瓷管道外径，所导致的管道外磁铁孔径的增加也就增加了制造费用。综上所述，在陶瓷真空管道壁上固定跨度长、数量大、厚度相对薄、宽度相对窄、且需互相绝缘(即互相不能接触)的金属导电层(例如铜条)，英国ISIS加速器方案和日本J-PARC加速器方案都在实践中证明存在诸如工艺复杂、成本高、安装难度高，维修困难等问题。但是，也不能简单地使用胶粘方法来粘贴铜条，因为胶会在加速器长期运行中因辐射导致失去粘性。因此，对于在加速器用的陶瓷真空管道壁上固定大量的细长、分立的铜条，仍需要寻找更好的方法。进一步地，对于在可缠绕部件的外表面上固定多根不能用粘接方法固定的细长材料的场合，需要寻找英国ISIS加速器方案、日本J-PARC加速器方案及粘接方法以外的便利方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术总体上提供一种使用经纬线编织法在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，还具体地提供一种使用经纬线编织法在用于加速器的陶瓷真空管道的外壁上纵向固定多根铜条的方法，尤其适用于不能用粘接等方法固定细长材料的情况。因此，在一个方面，本专利技术提供一种使用经纬线编织法在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据该可缠绕部件上待固定该多根细长材料的外表面的结构尺寸，和根据该多根细长材料的选定的纵向尺寸、横向尺寸、相互间间隔尺寸，确定该多根细长材料的数量和在该外表面上的安装位置；将该数量的该多根细长材料预固定在该安装位置上；用柔性带材以经纬线编织法螺旋形连续缠绕该外表面并编织该多根细长材料，使得该柔性带材从该多根细长材料上下交织通过，使该多根细长材料按该相互间间隔固定就位。该多根细长材料为现成的分立的多根细长材料。或者，该多根细长材料用根据该多根细长材料的选定的纵向尺寸、横向尺寸、相互间间隔尺寸设计的板材制备而成。该预固定用胶带、松紧带、橡皮筋或绑绳实现。在本专利技术方法的优选实施方案中，该可缠绕部件为用于加速器的陶瓷真空管道，该多根细长材料为多根铜条。该多根铜条可如下制备：采用根据该多根铜条的长度、厚度、宽度和相互间间隔设计的板材，通过加工去除该板材上对应于该相互间间隔的部分，从而得到该多根铜条。优选地，加工去除该板材时，使该多根铜条在首末端仍保持相连，并用胶带、松紧带、橡皮筋或绑绳将首末端相连的该多根铜条预固定在该陶瓷真空管道的外表面上。优选地，用聚合物薄膜带以经纬线编织法螺旋形连续缠绕该陶瓷真空管道的该外表面，使得该聚合物薄膜带从该多根铜条上下交织通过，使该多根铜条按该选定的相互间间隔固定就位。优选地，该聚合物薄膜带为聚酰亚胺薄膜带，厚度为0.02至0.2mm，宽度为30至50mm。优选地，该多根铜条的长度根据该陶瓷真空管道选定，该多根铜条的厚度为0.3-0.8mm，宽度为3-6mm，相互间间隔为3-6mm。在另一方面，本专利技术还提供一种物体，该物体包括可缠绕部件和使用根据本专利技术第一方面的方法固定在该可缠绕部件上的多根细长材料。本专利技术的有益效果本专利技术的方法巧妙地运用日常生活中常见的经纬线编织法，将不能用粘接等方法进行固定的细长材料固定在部件的外表面上。细长材料被牢固固定在部件的外表面上，相互间可以保持一定的间隔。因此，本专利技术的方法尤其适用于将不能用粘接方法进行固定的分立的细长材料固定在部件的外表面上。本专利技术的方法操作简单，不需要任何特殊设备，一人或两人配合都可操作完成，操作速度随着操作者的熟练程度而加快。本专利技术的方法非常适用于将一大堆乱如发丝的高频屏蔽铜条整齐有序地纵向固定在用于加速器的陶瓷真空管道的外壁。具体到某一根铜条，由于固定点位置多且分散，经测试，即使个别部分的聚酰亚胺薄膜破裂，也不会产生铜条整体脱落或者与相邻铜条在中间部位产生不希望的电接触，即不会对整体造成影响。所用的铜条是一个整体，在陶瓷真空管道中间部位没有任何框架支撑和任何焊接接点，不会发生断路或短路故障，安全性更高。因为本专利技术的方法可使铜条安装在陶瓷真空管道的外壁，因此加速器物理设计需要的电容可焊接在陶瓷真空管道外部，若在加速器运行过程中发生端部焊接的电容击穿的故障，易于维修更换。附图说明图1示意性地显示了本专利技术总体上提供的使用经纬线编织法在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，其中用长方体木块代表可缠绕部件；图2示意性地显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用经纬线编织法在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：根据所述可缠绕部件上待固定所述多根细长材料的外表面的结构尺寸，和根据所述多根细长材料的选定的纵向尺寸、横向尺寸、相互间间隔尺寸，确定所述多根细长材料的数量和在所述外表面上的安装位置；将所述数量的所述多根细长材料预固定在所述安装位置上；用柔性带材以经纬线编织法螺旋形连续缠绕所述外表面并编织所述多根细长材料，使得所述柔性带材从所述多根细长材料上下交织通过，使所述多根细长材料按所述相互间间隔固定就位。

【技术特征摘要】
1.一种使用经纬线编织法在可缠绕部件的外表面固定多根细长材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：根据所述可缠绕部件上待固定所述多根细长材料的外表面的结构尺寸，和根据所述多根细长材料的选定的纵向尺寸、横向尺寸、相互间间隔尺寸，确定所述多根细长材料的数量和在所述外表面上的安装位置；将所述数量的所述多根细长材料预固定在所述安装位置上；用柔性带材以经纬线编织法螺旋形连续缠绕所述外表面并编织所述多根细长材料，使得所述柔性带材从所述多根细长材料上下交织通过，使所述多根细长材料按所述相互间间隔固定就位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多根细长材料为现成的分立的多根细长材料，或者所述多根细长材料用根据所述多根细长材料的选定的纵向尺寸、横向尺寸、相互间间隔尺寸设计的板材制备而成。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预固定用胶带、松紧带、橡皮筋或绑绳实现。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可缠绕部件为用于加速器的陶瓷真空管道，所述多根细长材料为多根铜条。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多根铜条如下制备：采用根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，
申请(专利权)人：东莞中子科学中心，
类型：发明
国别省市：广东,44