紧凑型双向兼用条带激励电极制造技术

本实用新型专利技术公开一种紧凑型双向兼用条带激励电极，其包括两组沿真空室短轴方向设置的条带电极，两组条带电极关于真空室长轴对称设置。本实用新型专利技术可通过改变电极间所加电压极性关系，改变激励电场方向；同时避免对另一方向的干扰。此外，本实用新型专利技术通过电极间电场组合关系，有效的增加了激励电场在加速器长轴方向的有效分流阻抗，避免了由于真空室长轴尺寸过大导致的该方向分流阻抗过小的局限。同时，本实用新型专利技术可根据电极电压间极性关系的灵活组合，随时转换激励方向，可做为加速器水平或垂直条带激励电极的通用备件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加速器条带激励电极，特别是涉及一种可转换激励方向的紧凑型双向兼用条带激励电极。
技术介绍
加速器领域由于束流运动的不稳定型，或者出于改变束流运动状态的物理需要，广泛存在一种依靠电磁场与束流相互作用的条带激励电极。有别于于静电或静磁激励，条带激励电极工作频率高、响应速度快，可根据需要随时调节激励作用的极性及大小。一般的，为方便对加速器束流运动的控制，希望激励作用仅存在于某一特定方向，以避免对另一方向束流运动的干扰。而对一已特定激励方向的条带激励电极而言，若希望改变其激励方向，虽可通过改变电极极性组合的方式实现，但由于电极的特征阻抗匹配已优化在特定方 向，改变工作方向后，各电极的特征阻抗一般无法实现特征阻抗匹配，此时，输入激励功率将存在复杂的反射关系，浪费高频激励功率，降低了激励效果；同时也难以避免各方向激励场的耦合，导致对束流运动另一方向的干扰。此外，现代大型环形加速器水平及垂直方向的真空室尺寸一般而言并不相等，水平方向与竖直方向存在较大差异，而对于衡量条带激励电极激励效率的特征参数有效分流阻抗而言，一般而言其特定激励方向的有效分流阻抗与该方向的真空室尺寸平方成反比。故对真空室尺寸差异较大的加速器而言，在其真空室尺寸较大的方向设计一激励效率较高的条带激励电极存在较大困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在两正交方向上都能取得特征阻抗匹配结果的条带激励电极。本技术是在加速器真空室尺寸较小的方向上布置四条带激励电极，该激励电极可通过调整电极间激励信号的极性关系，建立起纯净的水平激励场或垂直激励场。同时，由于其电极均布局与加速器真空室尺寸较小的方向上，故其有效分流阻抗只受制于其真空室的较小尺寸，有效的提高了激励效率。本技术的具体技术方案如下本技术的紧凑型双向兼用条带激励电极，设于真空室内，其包括两组沿真空室短轴方向设置的条带电极，且两组条带电极关于真空室长轴对称设置。各电极激励信号的幅度应保持一致。—种优选方案为，同组电极所加激励信号幅度相等、相差相反，同时该组电极所加激励信号与另一组电极所加激励信号关于真空室长轴对称。固定电极位置于物理给定束流清晰区边缘，调整电极宽度或真空室内径，计算不同情况下电极对地电压与电极电流的关系，从而得到各种情况下激励电极的特征阻抗，通过优化电极与真空室内壁间尺寸关系，可以得到一系列电极特征阻抗等于输入阻抗的电极结构设计结果。另一种优选方案为，同组电极所加激励信号相同，其中一组电极所加激励信号与另一组电极所加激励信号相差相反。与第一种优选方案类似，此时也可以得到一系列电极特征阻抗等于输入阻抗的电极结构设计结果。两组电极结构的优选方案中，必然存在一个交点。该交点所代表的激励电极结构设计方案就是本技术最终所需的结构设计结果。若同组电极所加激励电压相差为0，另一组所加激励电压与其幅度相等、相差为Jl，则激励电极工作于短轴模式。若同组电极所加激励电压幅度相等，但相差为JI，另一组电极所加激励电压、相位与其关于长轴对称，则激励电极工作于长轴模式。电极均用两个真空穿墙绝缘芯子(Feedthrough)于电极两端与真空室连接，以获得独立支撑，同时建立信号传输通道。电极的长度取决于激励信号的最高频率，一般为最高频率处的四分之一波长。本技术的积极进步效果在于本技术可获得一可转换激励方向的紧凑型·双向兼用条带激励电极，也就是根据电极上所加激励信号的组合，该条带激励电极可根据需要转换成垂直激励电极或水平激励电极，同时避免了不同方向的激励功率耦合；此外，本技术可有效提高加速器真空室长轴方向的激励效率；最后，本技术可同时作为两方向的激励电极备件，降低了备件成本。附图说明图I是本技术紧凑型双向兼用条带激励电极的结构图。图2是本技术紧凑型双向兼用条带激励电极的断面图。具体实施方式如图I和图2所示，真空室的外管道I内设有两组电极2，其中一组设于真空室短轴方向上靠近上壁的位置，另一组与其对称设置于靠近下壁的位置。各电极激励信号的幅度应保持一致。为了避免电极端子5的密封法兰的干涉，端子5可以做成不同的高度，以实现法兰上下交错布置。图2示出了 4条电极的截面位置，若同组电极所加激励信号幅度相等，相差相反，同时该组电极所加激励信号与另一组关于X轴对称，此时该激励电极在真空管道中心建立起纯净的水平激励场，同时其特征阻抗等于输入阻抗，则激励电极工作于水平激励模式。若同组电极所加激励信号相同，同时该组电极所加激励信号与另一组电极所加激励信号幅度相等，相差相反，也就是关于X轴反对称，此时该激励电极在真空管道中心建立起纯净的垂直激励场，同时其特征阻抗等于输入阻抗，则激励电极工作于垂直激励模式。这样，该条带激励电极可根据需要转换成垂直激励电极或水平激励电极，同时避免了不同方向的激励功率耦合。虽然以上描述了本技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本技术的保护范围。权利要求1.一种紧凑型双向兼用条带激励电极，设于真空室内，其特征在于包括两组沿真空室短轴方向设置的条带电极，两组条带电极关于真空室长轴对称设置。专利摘要本技术公开一种紧凑型双向兼用条带激励电极，其包括两组沿真空室短轴方向设置的条带电极，两组条带电极关于真空室长轴对称设置。本技术可通过改变电极间所加电压极性关系，改变激励电场方向；同时避免对另一方向的干扰。此外，本技术通过电极间电场组合关系，有效的增加了激励电场在加速器长轴方向的有效分流阻抗，避免了由于真空室长轴尺寸过大导致的该方向分流阻抗过小的局限。同时，本技术可根据电极电压间极性关系的灵活组合，随时转换激励方向，可做为加速器水平或垂直条带激励电极的通用备件。文档编号H05H7/04GK202697019SQ20122026024公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日专利技术者袁任贤, 俞路阳, 周伟民, 阎映炳, 陈杰, 陈之初, 叶恺容, 冷用斌 申请人:中国科学院上海应用物理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑型双向兼用条带激励电极，设于真空室内，其特征在于包括：两组沿真空室短轴方向设置的条带电极，两组条带电极关于真空室长轴对称设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁任贤，俞路阳，周伟民，阎映炳，陈杰，陈之初，叶恺容，冷用斌，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：实用新型
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