回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置与回旋加速器，调节装置包括紧邻且平行地配置的前端束流挡片与一个或多个的后端束流挡片，束流挡片皆具有板状阻拦部以及位于一侧的冷却部，板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的狭缝，狭缝之间形成为挡条部，后端狭缝间隔地平行于前端狭缝;后端束流挡片与前端束流挡片之间能够相互的平行向移动，其移动方向垂直于狭缝长度方向，由束流方向观测，挡条部的移动是介于狭缝封闭的束流阻挡与重合挡条部的束流放行之间，以提供nA量级以下束流的均匀化引出。

【技术实现步骤摘要】
回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置
本技术涉及回旋加速器设备的
，尤其是涉及一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置。
技术介绍
回旋加速器能提供电流uA量级束流的强流质子或重离子，通常可应用于质子照射治疗设备。一般而言，回旋加速器由强流离子源、注入线、主磁铁、高频腔等主要系统构成，在使用上还可用来开展单粒子效应实验、质子有效剂量测量实验、白光中子物理实验、放射性核束物理实验、同位素研制等生产或相关实验工作。其中一些生产、实验需要强流质子束流，这还属于回旋加速器的正常工作区间；但是，有些实验例如单粒子效应实验，需要nA量级的束流，这时需要离子源注入极小的离子束流，对于强流离子源设备，在小束流输出时，工作不稳定，导致回旋加速器难以稳定运行。为了使强流回旋加速器能够稳定提供弱束流，有一种产业需求是要在强流离子源工作在稳定输出状态的同时，又能使注入加速器的束流强度相对比较弱，以供弱束流物理实验的使用。中国专利技术专利授权公告号CN107318213B公开了一种高电荷态离子实验装置。该实验装置包括：高压平台、隔离变压器、屏蔽室、高电荷态离子源、真空系统、分子泵机组，以及配套的电源、水冷、微波及控制系统，单透镜，组合光阑，电磁铁，平板静电偏转器，两道狭缝，实验靶室。在进入加速管之前通过一个组合光阑进行限束。分离的两道狭缝是安装在加速管之后，用于准直和限束。
技术实现思路
本技术的其中一目的是提供一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，用以解决回旋加速器采用强流离子源时无法稳定运行以引出nA量级以下束流的问题。本技术的另一目的是提供一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节方法，用以解决使用强流离子源的回旋加速器在引出nA量级以下束流状态无法稳定运行的问题。本技术的另一目的是提供一种回旋加速器，用以实现强流离子源无法稳定且均匀地引出nA量级以下束流的问题。本技术的其中一专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置包括第一束流挡片及第二束流挡片，所述第一束流挡片具有第一板状阻拦部以及位于所述第一板状阻拦部一侧的第一冷却部，所述第一板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的第一狭缝，所述第一狭缝之间形成为第一挡条部。所述第二束流挡片具有第二板状阻拦部以及位于所述第二板状阻拦部一侧的第二冷却部，所述第二板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的第二狭缝，所述第二狭缝之间形成为第二挡条部。其中，所述第二束流挡片紧邻且平行地配置于所述第一束流挡片的束流后方，使所述第二狭缝间隔地平行于所述第一狭缝；所述第二束流挡片与所述第一束流挡片之间为相互的可平行向移动，其移动方向垂直于所述第一狭缝与所述第二狭缝的狭缝长度方向，由束流方向观测，所述第二挡条部在所述第一狭缝与所述第一挡条部之间的移动能够提供可调节nA量级以下束流的均匀化引出。通过采用上述基础技术方案一，利用特定结构的第一束流挡片与第二束流挡片，所述第二束流挡片紧邻且平行地配置于所述第一束流挡片的束流后方，所述第二挡条部的移动是介于重合所述第一狭缝的束流阻挡与重合所述第一挡条部的束流放行之间，能够提供nA量级以下束流的均匀化引出并且冷却部的配置不会妨碍板状阻拦部的束流调整功能。本技术在第一较佳示例中可以进一步配置为：当所述第二束流挡片的数量为一，并且所述第二挡条部的单元宽度不小于所述第一狭缝的单元宽度。可以通过采用上述优选技术方案，利用所述第二束流挡片的单一数量限制与第二挡条部的单元宽度限制,使得束流调整装置的组装厚度得以控制且不影响束流接近环壁阻挡功能，束流调整装置更容易加挂到注入线中，且有效维持注入线的真空度。本技术在第一较佳示例的优选形态中可以进一步配置为：所述第一束流挡片与所述第二束流挡片为实质相同，包括：所述第二狭缝与所述第二挡条部的数量与尺寸是相同于所述第一狭缝与所述第一挡条部的数量与尺寸，并且所述第二挡条部的单元宽度等于或略大于所述第二狭缝的单元宽度。可以通过采用上述优选技术方案，利用两束流挡片的实质相同，可以简化束流挡片的设计种类与前后安装要求。本技术在第一较佳示例的优选形态的更具体组合中可以进一步配置为：所述第二束流挡片的配置方式是与所述第一束流挡片镜像对称并在所述第二狭缝的平行面上旋转180度，使所述第一冷却部与所述第二冷却部相互错位且位于所述第一束流挡片与所述第二束流挡片的两组合外侧的间隙中。可以通过采用上述优选技术方案，利用实质相同的两束流挡片的特定镜像对称与旋转组立，可以隐藏两冷却部在组立间隙中，使束流调整装置更具一体性，同时较厚设计的两冷却部可以分别位于束流调整装置的两侧，借以控制两束流挡片的平行度。本技术在第二较佳示例中可以进一步配置为：当所述第二束流挡片的数量为多个，并且所述第二挡条部的单元宽度乘以所述第二束流挡片的数量的和不小于所述第一狭缝的单元宽度。可以通过采用上述优选技术方案，利用第二束流挡片的多个数量与第二挡条部的单元宽度的特定限制，多个第二束流挡片的第二挡条部能够分担遮蔽第一狭缝，以调整第一狭缝的通行孔隙至环壁状态并分担第二束流挡片阻挡束流的热量，避免后端的第二束流挡片过热，同时提高束流调整的灵活度。本技术在第二较佳示例的优选形态中可以进一步配置为：多个所述第二束流挡片为实质相同，包括：每一所述第二束流挡片中的所述第二狭缝与所述第二挡条部的数量是相同于所述第一狭缝与所述第一挡条部的数量，并且所述第二挡条部的单元宽度乘以所述第二束流挡片的数量后再加上所述第一挡条部的单元宽度的和等于或略大于所述第二狭缝的单元宽度。可以通过采用上述优选技术方案，利用束流后端的多个第二束流挡片的实质相同，可以简化第二束流挡片的设计种类与前后安装要求，甚至还可以在一个第一狭缝中调整出多个供束流通行的更窄狭缝。本技术在上述较佳示例的任一优选形态中可以进一步配置为：所述第一冷却部与所述第二冷却部均具有同向于挡片移动方向的冷却通道；或者，具有冷却通道的所述第一束流挡片与所述第二束流挡片选自于紫铜挡片与无氧铜挡片的其中一种。可以通过采用上述优选技术方案，利用冷却部同向于挡片移动方向的冷却通道，冷却管的延伸路径不干涉束流挡片的移动，更容易进行挡片移动调整；或者，利用束流挡片的选用，帮助束流挡片内部与冷却介质的接触导热。本技术在上述较佳示例的任一优选形态的具体结构中可以进一步配置为：束流调整装置还包括用于驱动所述第一束流挡片与所述第二束流挡片相互错位移动以开关束流的步进马达、用于读取束流挡片相对位置的模拟量电位器。可以通过采用上述优选技术方案，利用步进马达与模拟量电位器的连接关系，实现束流挡片在注入线中的相互错位移动与不受干扰地感测束流挡片相对位置。本技术的另一专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节方法，包括以下步骤:在连接强流离子源的注入线中装设有两个或两个以上紧邻且平行地配置的束流挡片，每一束流挡片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，其特征在于，所述调节装置包括:/n第一束流挡片，具有第一板状阻拦部以及位于所述第一板状阻拦部一侧的第一冷却部，所述第一板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的第一狭缝，所述第一狭缝之间形成为第一挡条部;及，/n第二束流挡片，具有第二板状阻拦部以及位于所述第二板状阻拦部一侧的第二冷却部，所述第二板状阻拦部(21)开设有多个平行向等距排列的第二狭缝，所述第二狭缝之间形成为第二挡条部;/n其中，所述第二束流挡片紧邻且平行地配置于所述第一束流挡片的束流后方，使所述第二狭缝间隔地平行于所述第一狭缝;所述第二束流挡片与所述第一束流挡片之间为相互的可平行向移动，其移动方向垂直于所述第一狭缝与所述第二狭缝的狭缝长度方向，由束流方向观测，所述第二挡条部在所述第一狭缝与所述第一挡条部之间的移动能够提供可调节nA量级以下束流的均匀化引出。/n

【技术特征摘要】
1.一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，其特征在于，所述调节装置包括:
第一束流挡片，具有第一板状阻拦部以及位于所述第一板状阻拦部一侧的第一冷却部，所述第一板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的第一狭缝，所述第一狭缝之间形成为第一挡条部;及，
第二束流挡片，具有第二板状阻拦部以及位于所述第二板状阻拦部一侧的第二冷却部，所述第二板状阻拦部(21)开设有多个平行向等距排列的第二狭缝，所述第二狭缝之间形成为第二挡条部;
其中，所述第二束流挡片紧邻且平行地配置于所述第一束流挡片的束流后方，使所述第二狭缝间隔地平行于所述第一狭缝;所述第二束流挡片与所述第一束流挡片之间为相互的可平行向移动，其移动方向垂直于所述第一狭缝与所述第二狭缝的狭缝长度方向，由束流方向观测，所述第二挡条部在所述第一狭缝与所述第一挡条部之间的移动能够提供可调节nA量级以下束流的均匀化引出。


2.根据权利要求1所述的回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，其特征在于，当所述第二束流挡片的数量为一，并且所述第二挡条部的单元宽度不小于所述第一狭缝的单元宽度。


3.根据权利要求2所述的回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，其特征在于，所述第一束流挡片与所述第二束流挡片为实质相同，包括：所述第二狭缝与所述第二挡条部的数量与尺寸是相同于所述第一狭缝与所述第一挡条部的数量与尺寸，并且所述第二挡条部的单元宽度等于或略大于所述第二狭缝的单元宽度。


4.根据权利要求3所述的回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏素敏，吕银龙，葛涛，安世忠，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11