【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于回旋加速器控制及测量，具体涉及一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶。
技术介绍
1、近年来，回旋加速器越来越广泛的用于同位素生产、癌症治疗等方面，这其中紧凑型回旋加速器占了很大比例。紧凑型回旋加速器具有设备占用空间少、性能稳定等优点，但其结构紧凑、磁极间隙小，对加速器内部各个元件体积大小要求苛刻。此类强流回旋加速器通常采用加速h-，碳膜剥离电子引出质子束的技术路线。剥离靶除剥离电子以引出质子束外，也是重要的束流诊断设备。在使用剥离靶进行束流强度测量时，由于对一个h-，剥离两个电子产生一个质子，因此对剥离靶的电流强度除以二就是质子的束流强度，剥离靶收集上述电子电流即可获得引出质子束流强度信息。
2、通常情况下，剥离靶需要完成两个方向的运动，一个是沿加速器径向的运动，借此实现不同能量质子束流的引出；一个是剥离膜本身的摆动，借此调节束流引出方向，保证束流顺利进入束流线。两路运动均需要在线连续可调，且对调节的精细程度有较高要求。
3、为实现上述机械运动，通常的剥离靶设计分别设计两路机械运动装置，两路机械运动装置分别完成剥离靶沿加速器径向的运动和剥离膜本身的摆动。例如申请号：202311200032.1专利技术名称：一种回旋加速器剥离靶装置和方法，如其图1所示，其采用二根轴分别完成径向运动和转动。一根轴是丝杠5-1-1，丝杠5-1-1完成剥离靶的径向运动，另一根轴是5-2-1，5-2-1完成剥离靶的转动，具体为：转轴5-2-1带动伞齿轮组4，伞齿轮组4再带动剥离靶2摆动。从其图1到图5看出，由于紧
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术存在的问题，提出一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，第一目的在于解决现有技术的剥离靶采用两路机械运动装置，两路机械运动装置并排伸进加速器，导致加速器的磁轭开孔大，对磁场造成不利影响的问题；第二目的在于解决两路机械运动装置使得机构复杂、调试过程复杂的问题。
2、本专利技术为解决其技术问题提出以下技术方案：
3、一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特点是：包括位移台(1)、以及固接于位移台上的带有内外双杆的剥离靶(2)；该带有内外双杆的剥离靶(2)从一端到另一端顺序设有：转轴电机(2-1)、磁流体密封装置(2-2)、内外双层结构的传动轴(2-3)、外杆密封结构(2-4)、伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)；该位移台(1)用于驱动带有内外双杆的剥离靶(2)做直线运动；该转轴电机(2-1)用于驱动带有内外双杆的剥离靶(2)进行转动；该磁流体密封装置(2-2)用于实现内外双层结构的传动轴(2-3)的内杆和外杆之间的密封；外杆密封结构(2-4)用于移动外杆与加速器真空室之间的真空密封；伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)用于将内外双层结构的传动轴(2-3)的转动变为剥离膜的转动；该内外双层结构的传动轴(2-3)在位移台电机(1-1)和转轴电机(2-1)的驱动下，穿过加速器磁轭上的开孔进入到加速器中，在设定区域做直线运动和转动。
4、进一步地，所述内外双层结构的传动轴(2-3)包括外层传动轴(2-3-1)和内层传动轴(2-3-2)，该外层传动轴(2-3-1)连接位移台(1)，该内层传动轴(2-3-2)连接转轴电机(2-1)。
5、进一步地，所述该外层传动轴(2-3-1)连接位移台(1)，具体为：该外层传动轴(2-3-1)通过支撑法兰(2-6)与剥离靶托板架(2-5)固接、剥离靶托板架(2-5)与位移台(1)的移动板(1-2)固接。
6、进一步地，所述该内层传动轴(2-3-2)连接转轴电机(2-1)，具体为：该内层传动轴(2-3-2)通过连接管(2-2-3)和磁流体密封传动轴(2-2-2)相连接，该磁流体密封传动轴(2-2-2)通过减速机(2-1-1)和转轴电机(2-1)相连接。
7、进一步地，所述外层传动轴(2-3-1)的外径为28毫米，内层传动轴(2-3-2)的外径12毫米，所述磁轭上的开孔尺寸大于28毫米即可。
8、进一步地，所述磁流体密封装置(2-2)包括磁流体密封装置极靴结构(2-2-1)、以及磁流体密封传动轴(2-2-2)，该磁流体密封装置极靴结构(2-2-1)沿着轴向的两端，一端通过减速机(2-1-1)连接转轴电机(2-1)，另一端通过连接管(2-2-3)连接所述内层传动轴(2-3-2)。
9、进一步地，所述伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)包括主动伞齿轮(2-4-1)、从动伞齿轮(2-4-2)、竖向旋转轴(2-4-3)；该主动伞齿轮(2-4-1)水平方向连接内层传动轴(2-3-2)、垂直方向连接从动伞齿轮(2-4-3)；当剥离靶(2)转动时，其内层传动轴(2-3-2)带动主动伞齿轮(2-4-1)、主动伞齿轮(2-4-1)带动从动伞齿轮(2-4-2)、从动伞齿轮(2-4-2)通过连接件(2-4-3)带动剥离膜支架(2-4-5)和剥离膜支架(2-4-5)上的剥离膜(2-4-6)，进而带动剥离膜支架(2-4-5)和剥离膜(2-4-6)进行摆动。
10、本专利技术的优点效果
11、1、本专利技术采用位移台进行剥离靶在加速器径向方向的移动，该位移台具有精度高、速度快、承载大、行程长、商品化的特点，非常适用于要求精密定位的场合，并能很好的适应辐照环境。
12、2、通过磁流体密封和内外双层结构的传动轴，实现传动轴的转动穿过真空，有效减小了剥离靶机构的体积，降低了位移台系统的机械负载。
13、3、采用伞形齿轮结构及靶架与靶将传动轴的转动变为剥离膜的摆动，通过磁流体密封和内外双层结构的传动轴送入真空的运动为水平方向的旋转，剥离膜的旋转为绕竖向旋转轴的运动，通过定制的铜质伞形齿轮结构实现了上述转换，且对剥离膜上热量导致的高温具有比较好的耐受性。
14、4、通过将上述几个要点组合起来，提出了一种紧凑型回旋加速器的剥离靶设计，具有结构紧凑，占用空间少、调试过程简单，维护间隔长等诸多优点。
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1.一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：包括位移台(1)、以及固接于位移台上的带有内外双杆的剥离靶(2)；该带有内外双杆的剥离靶(2)从一端到另一端顺序设有：转轴电机(2-1)、磁流体密封装置(2-2)、内外双层结构的传动轴(2-3)、外杆密封结构(2-4)、伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)；该位移台(1)用于驱动带有内外双杆的剥离靶(2)做直线运动；该转轴电机(2-1)用于驱动带有内外双杆的剥离靶(2)进行转动；该磁流体密封装置(2-2)用于实现内外双层结构的传动轴(2-3)的内杆和外杆之间的密封；外杆密封结构(2-4)用于移动外杆与加速器真空室之间的真空密封；伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)用于将内外双层结构的传动轴(2-3)的转动变为剥离膜的转动；该内外双层结构的传动轴(2-3)在位移台电机(1-1)和转轴电机(2-1)的驱动下，穿过加速器磁轭上的开孔进入到加速器中，在设定区域做直线运动和转动。
2.根据权利要求1所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述内外双层结构的传动轴(2-3)包括外层传动轴(2-3-1)和内层传动轴
3.根据权利要求2所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述该外层传动轴(2-3-1)连接位移台(1)，具体为：该外层传动轴(2-3-1)通过支撑法兰(2-6)与剥离靶托板架(2-6)固接、剥离靶托板架(2-6)与位移台(1)的移动板(1-2)固接。
4.根据权利要求2所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述该内层传动轴(2-3-2)连接转轴电机(2-1)，具体为：该内层传动轴(2-3-2)通过连接管(2-2-3)和磁流体密封传动轴(2-2-2)相连接，该磁流体密封传动轴(2-2-2)通过减速机(2-1-1)和转轴电机(2-1)相连接。
5.根据权利要求2所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述外层传动轴(2-3-1)的外径为28毫米，内层传动轴(2-3-2)的外径12毫米，所述磁轭上的开孔尺寸大于28毫米即可。
6.根据权利要求1所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述磁流体密封装置(2-2)包括磁流体密封装置极靴结构(2-2-1)、以及磁流体密封传动轴(2-2-2)，该磁流体密封装置极靴结构(2-2-1)沿着轴向的两端，一端通过减速机(2-1-1)连接转轴电机(2-1)，另一端通过连接管(2-2-3)连接所述内层传动轴(2-3-2)。
7.根据权利要求1所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)包括主动伞齿轮(2-4-1)、从动伞齿轮(2-4-2)、竖向旋转轴(2-4-3)；该主动伞齿轮(2-4-1)水平方向连接内层传动轴(2-3-2)、垂直方向连接从动伞齿轮(2-4-3)；当剥离靶(2)转动时，其内层传动轴(2-3-2)带动主动伞齿轮(2-4-1)、主动伞齿轮(2-4-1)带动从动伞齿轮(2-4-2)、从动伞齿轮(2-4-2)通过连接件(2-4-3)带动剥离膜支架(2-4-5)和剥离膜支架(2-4-5)上的剥离膜(2-4-6)，进而带动剥离膜支架(2-4-5)和剥离膜(2-4-6)进行摆动。
...【技术特征摘要】
1.一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：包括位移台(1)、以及固接于位移台上的带有内外双杆的剥离靶(2)；该带有内外双杆的剥离靶(2)从一端到另一端顺序设有：转轴电机(2-1)、磁流体密封装置(2-2)、内外双层结构的传动轴(2-3)、外杆密封结构(2-4)、伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)；该位移台(1)用于驱动带有内外双杆的剥离靶(2)做直线运动；该转轴电机(2-1)用于驱动带有内外双杆的剥离靶(2)进行转动；该磁流体密封装置(2-2)用于实现内外双层结构的传动轴(2-3)的内杆和外杆之间的密封；外杆密封结构(2-4)用于移动外杆与加速器真空室之间的真空密封；伞形齿轮结构及靶架与靶(2-5)用于将内外双层结构的传动轴(2-3)的转动变为剥离膜的转动；该内外双层结构的传动轴(2-3)在位移台电机(1-1)和转轴电机(2-1)的驱动下，穿过加速器磁轭上的开孔进入到加速器中，在设定区域做直线运动和转动。
2.根据权利要求1所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述内外双层结构的传动轴(2-3)包括外层传动轴(2-3-1)和内层传动轴(2-3-2)，该外层传动轴(2-3-1)连接位移台(1)，该内层传动轴(2-3-2)连接转轴电机(2-1)。
3.根据权利要求2所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶，其特征在于：所述该外层传动轴(2-3-1)连接位移台(1)，具体为：该外层传动轴(2-3-1)通过支撑法兰(2-6)与剥离靶托板架(2-6)固接、剥离靶托板架(2-6)与位移台(1)的移动板(1-2)固接。
4.根据权利要求2所述一种用于紧凑型回旋加速器的内外双杆剥离靶...
【专利技术属性】
技术研发人员：温立鹏，解怀东，安世忠，纪彬，朱鹏飞，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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