本实用新型专利技术涉及一种变径螺旋线高频谐振装置，包括：内导体和跑道型底座。内导体采用渐变式变径螺旋线结构，包括无氧铜渐变式螺旋线水道和不锈钢渐变型螺旋线隔板，不锈钢渐变型螺旋线隔板设置在所述无氧铜渐变式螺旋线水道内；跑道型底座与内导体焊接连接，内导体和跑道型底座的边、棱角及尖角采用倒角处理。腔体的内导体采用了一种新型的渐变式变径螺旋线结构，这种结构不仅能够极大的缩小腔体尺寸，同时还能够保证螺旋型内导体与腔体底座充分接触，增强了整个内导体结构的稳定性。增强了整个内导体结构的稳定性。增强了整个内导体结构的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种变径螺旋线高频谐振装置
[0001]本技术涉及高频谐振领域，具体地涉及一种变径螺旋线高频谐振装置。
技术介绍
[0002]近年来，直线加速器由于其高加速梯度，高能量、高效率、优良的束流品质及其简单注入引出结构等优势，逐步取代了传统的回旋加速器，成为医用重离子治疗同步加速器及新一代强流重离子加速器首先注入器系统。直线加速器通常主要由射频四极场加速器（RFQ）、聚束器（Buncher）、散束器（Debuncher）和漂移管型直线加速器（DTL）等组成。根据终端束流能量及品质的不同需求，整个直线段上需要多个不同电压的Buncher与DeBuncher腔体对束流进行聚束或散束等操作，因此聚束器和散束器系统成为直线加速器重要的组成部分。
[0003]医用重离子治疗直线加速器为了提高束流能量及流强，束流通过高能直线段的DTL腔加速后，需要结构尺寸小，射频电压高、功率大的Buncher与DeBuncher腔体系统对束流进行聚束或散束操作，从而降低DTL腔出口束流能散，同时提高后续束线的传输效率及纵向匹配效率。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本技术的目的是提供一种大功率变径螺旋线高频谐振腔体及其功率传输装置来实现医用治疗重离子直线加速器中聚束器腔体提出的设计指标要求。
[0005]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：
[0006]一种变径螺旋线高频谐振装置，包括：
[0007]内导体，内导体采用渐变式变径螺旋线结构，包括无氧铜渐变式螺旋线水道和不锈钢渐变型螺旋线隔板，不锈钢渐变型螺旋线隔板设置在无氧铜渐变式螺旋线水道内；和
[0008]跑道型底座，跑道型底座与内导体焊接连接，内导体和跑道型底座的边、棱角及尖角采用倒角处理。
[0009]变径螺旋线高频谐振装置包括高频谐振腔，在高频谐振腔的外周面上依次设置有频率细调部件、准直基准靶标座、取样端口、频率粗调部件和功率耦合器。
[0010]在高频谐振腔的内周面上依次设置有：频率细调杆、频率粗调电容板和功率耦合器耦合环。
[0011]高频谐振腔体还包括三维可调支架。
[0012]变径螺旋线内导体由矩形截面旋转度而成，旋转过程中采用变径方式，螺旋线变径后的最大矩形截面充分与跑道型底座连接。
[0013]无氧铜渐变式螺旋线水道被不锈钢螺旋线隔板隔开为内导体的进水道和内导体的出水道，内导体的进水道和内导体的出水道延伸至螺旋线头部，以保证整个内导体的充分冷却。
[0014]内导体的进水道和内导体的出水道与跑道型底座相通，从跑道型底座的底面接入
冷却水管以引入进水。
[0015]在跑道型底座上设置高频连接弹簧圈和真空密封圈。
[0016]变径螺旋线高频谐振装置通过传输馈线装置连接到射频功率源。
[0017]传输馈线装置包括：
[0018]内导体插芯；
[0019]外导体，内导体插芯设置在外导体内部；
[0020]同轴硬同轴馈管弯头，馈管连接到高频腔体的馈口，在同轴硬同轴馈管弯头中设置同轴硬馈管插芯，在同轴硬同轴馈管弯头外部设置同轴硬馈管喉箍和同轴硬馈管抱箍。
[0021]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0022]1、本技术提供的高频谐振腔体的内导体采用了一种新型的渐变式变径螺旋线结构，这种结构不仅能够极大的缩小腔体尺寸，同时还能够保证螺旋型内导体与腔体底座充分接触，增强了整个内导体结构的稳定性。上变型式螺旋型线结构内导体设计方案成功解决了直线加速器聚束器腔体安装空间尺寸小的难题。
[0023]2、本技术的内导体采用无氧铜，无氧铜的高导热率确保内导体的有效冷却。
[0024]3、本技术不锈钢隔板的高强度有效提升了螺旋型内导体的热稳定性能。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0026]图1是任意角度功率传输装置与螺旋线高频谐振腔直连功率馈送示意图；
[0027]图2是高频谐振腔体整体结构正面视图；
[0028]图3是高频谐振腔体整体结构左视图；
[0029]图4是高频谐振腔体整体结构斜视图；
[0030]图5是高频谐振腔体整体结构底部视图；
[0031]图6是变径螺旋线高频谐振腔内部结构正视图；
[0032]图7是变径螺旋线高频谐振腔内部结构立体图；
[0033]图8是变径螺旋线高频谐振腔螺旋线内导体及其水冷结构正视图；
[0034]图9是变径螺旋线高频谐振腔螺旋线内导体及其水冷结构立体图；
[0035]图10是变径螺旋线高频谐振腔螺旋线内导体及其水冷结构立体图；
[0036]图11是变径螺旋线高频谐振腔螺旋线内导体及其水冷结构图；
[0037]图12是任意角度功率传输装置结构中功率传输装置任意角度转角部件示意图；
[0038]图13是任意角度功率传输装置结构中任意角度转水平结构示意图；
[0039]图14是任意角度功率传输装置结构中同轴硬馈直角弯头示意图；
[0040]图15是任意角度功率传输装置结构图中轴硬馈直角弯头、插芯及抱箍喉箍结构示意图。
[0041]附图中各标记表示如下：
[0042]1、螺旋线腔体；2、传输管路；3、功率源；4、频率粗调部件；5、功率耦合器；6、内导体冷却水管；7、侧板冷却水管；8、取样端口；9、真空泵接口；10、腔筒；11、右侧端板；12、三维可
调支座；13、左侧端板； 14、功率耦合接口；15、准直基准靶标座；16、频率细调部件；17、频率细调杆；18、渐变式变径螺旋线型内导体；19、跑道型底座；20、频率粗调电容板；21、功率耦合器耦合环；22、漂移管；23、真空密封圈；24、高频密封圈；27、内导体开路端；28、内导体倒角结构；29、跑道型底座倒角结构；30、跑道型底座高频连接弹簧圈；31、不锈钢隔板结构；32、无氧铜内导体；33、无氧铜内导体冷却水进水道；34、无氧铜内导体冷却水出水道；39、内导体插芯；40、外导体；41、转角部件；42、法兰；45、同轴硬馈管直角弯头；46、同轴硬馈管插芯结构；47、同轴硬馈管喉箍结构；48、同轴硬馈管抱箍结构。
具体实施方式
[0043]下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0044]根据本申请的一种螺旋线型高频谐振腔体及其功率传输线，采用渐变式变径螺旋线结构，能够有效缩小高频本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变径螺旋线高频谐振装置，其特征在于，包括：内导体，所述内导体采用渐变式变径螺旋线结构，包括无氧铜渐变式螺旋线水道和不锈钢渐变型螺旋线隔板，所述不锈钢渐变型螺旋线隔板设置在所述无氧铜渐变式螺旋线水道内；和跑道型底座，所述跑道型底座与内导体焊接连接，所述内导体和所述跑道型底座的边、棱角及尖角采用倒角处理。2.根据权利要求1所述的变径螺旋线高频谐振装置，其特征在于，所述变径螺旋线高频谐振装置包括高频谐振腔，在所述高频谐振腔的外周面上依次设置有：频率细调部件、准直基准靶标座、取样端口、频率粗调部件和功率耦合器。3.根据权利要求2所述的变径螺旋线高频谐振装置，其特征在于，在所述高频谐振腔的内周面上依次设置有：频率细调杆、频率粗调电容板和功率耦合器耦合环。4.根据权利要求3所述的变径螺旋线高频谐振装置，其特征在于，所述高频谐振腔体还包括三维可调支架。5.根据权利要求1所述的变径螺旋线高频谐振装置，其特征在于，所述变径螺旋线内导体由矩形截面旋转而成，旋转过程中采用变径方式，螺旋线变径后的最大矩形截面充分与跑道型底座连...
【专利技术属性】
技术研发人员：金鹏，付昕，仪孝平，许哲，殷学军，杜衡，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：新型
国别省市：
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