本发明专利技术公开了一种安装机构，例如通过细长保持元件(14)安装设在漂移管加速器容器(10)中的漂移管的安装机构。该安装机构包括偏置机构，该偏置机构包括一个或多个盘形弹簧构件(46)，用于相对于容器使细长保持元件(14)朝向安装位置轴向地偏置。该安装机构还包括螺栓(58)，该螺栓(58)具有头部(60)和杆部，该杆部包括用于拧进细长保持元件(14)中的螺纹部分(64)。该安装机构还包括套管(66)，套管(66)包括套筒部分(68)，套筒部分(68)接纳螺栓杆部的至少一部分并且使一个或多个盘形弹簧构件(46)与螺栓杆部分开。螺栓头部(60)配置为接收由一个或多个盘形弹簧构件(46)产生的轴向偏置力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在结构上安装细长元件的安装机构。在具体实施方式中，本专利技术涉及通过细长保持元件在漂移管加速器中安装漂移管的机构。
技术介绍
本申请人已经研发了在漂移管加速器中使用的与本专利技术有关的现有技术安装机构。用于使诸如质子的带电粒子加速的漂移管线性加速器在本领域中是已知的。在图I中，示意地示出了现有技术漂移管加速器的模型。从图I可以看出，漂移管加速器包括细长的圆柱形容器，出于说明目的，在图I中仅示出了其虚拟切割图。沿容器10的纵轴设有多个漂移管12 (在图I中的切割图中仅示出两个漂移管12)，漂移管12通过细长保持元件14安装在细长保持元件14的第一端14a处。每个漂移管12都包括开口 16，开口 16用于通过粒子束并且通常用于通过使射束成形的四极磁体(未示出)。在典型应用中，四极磁体交替地 设置，以使永磁体四极聚焦和散焦。而且，典型地，漂移管12包括水冷却件，保持元件14除了沿容器10的中心轴线安装漂移管之外，还用于供给冷却水和将冷却水从漂移管12排出。进一步参照附图说明图1，漂移管12和相应保持元件14安装在也于图I示出的架(carrier)或梁(girder)20上。虽然图I中仅示出两个具有相应保持元件的漂移管12,但是本领域技术人员应该理解，在漂移管线性加速器中可设置十个或百余个紧密排列的漂移管12。图I还示出了孔18，孔18用于插入活塞(未示出)，例如以调谐容器腔体内的RF频率。本专利技术涉及用于将漂移管(例如图I的漂移管12)安装在架(例如图I的梁20)上的机构。在安装过程中，有两个常见困难首先，由于架20位于容器10的外部，所以保持元件14在某些点处必须穿透容器壁。由于在操作过程中在容器10中通常形成真空，所以这意味着必须在保持元件14与保持元件14所穿过的容器10的相应开口之间提供紧密且可靠的密封。第二个问题涉及漂移管12的高精度安装。漂移管12(或者其内包含的磁体)的定位所需精度通常为+/-0. 1mm。但是容器10的直径通常为50cm，因此保持元件14的悬臂长度通常为25cm。由于这种影响，保持元件14必须极其精确地定位，而这是难以实现的。申请人:通过保持元件14来安装漂移管12的最初方法是首先组装漂移管12和相应保持元件14，然后调整保持元件14的位置直至漂移管12处于期望位置。该方法(S卩“组装和调整”)要求在保持元件14与容器10之间存在密封机构，以允许在组装后为了调整保持元件14的位置而进行充分移动。这可以根据使用橡胶密封件的现有技术来实现，橡胶密封件允许对容器进行完全密封并且具有用于调整保持元件的位置的充分柔性，但是不幸的是，这些橡胶密封件被证明使用寿命和可靠性不足。有限的使用寿命主要是因为在RF腔体的操作过程中的X射线辐射。在申请人的替代方法中，使用由金属制成的波纹管，来实现可靠的且长寿命的密封以及用于调整漂移管位置的充分移动性。但是，由于金属波纹管结构复杂，所以难以制造且成本较高。无论使用什么密封件，都需要在组装后将保持元件14调整至适当位置，因而总体上明显增加了加速器的制造时间和成本。为了克服这些困难和制造难题，申请人设想了一种替代设计，其能够产生将保持元件安装在架上后无需进一步调整的精度。这样，可避免组装后的附加调整步骤以及考虑到该组装后调整的柔性密封件的需求。通过近来能以较低成本得到的极高加工精度，其证明这种极佳的设计实际上能够实现期望的精度。图I是申请人的设计的视图，其中传统顺序(“组装和调整”)首次被颠倒(“调整和组装”)。图2示出了图I的梁20和保持元件的上端(第二端)14a的截面视图。从图2中可以看出，在梁20中，设有两个横向孔22、24，以用于分别容纳冷却水供给管线和排出管线(未示出)。在图2中，为了清楚起见，省略了保持兀件14内的冷却水〗而口。从图2进一步可以看出，在梁20上分 别设有上部定位环26和下部定位环28。这些定位环26、28提供用于定位保持元件14的第二端14b并且以极高精度加工的参考表面。由金属密封环30提供保持元件14与容器10壁之间的密封。当保持元件14的上端14b与上部定位环26和下部定位环28的内表面接触时，保持元件14处的肩部32压缩密封环30而另一肩部32b抵靠下部定位环28，这样保持元件14、梁20及其定位环26、28的加工精度确保处于保持元件14的下部第一端处的漂移管12(图2中未示出)定位于正确位置。通过与保持元件14的相应凹口接合的销(key)元件35来提供沿纵轴34的正确转动方向。金属密封件的重要功能在于其允许提供用于容器壁的表面电流的连续性的RF接触。在使用橡胶密封件的情况下，在RF腔体中必须提供附加的RF接触。申请人:已经认识到，鉴于保持元件14的上端(第二端)14b与保持元件14的第一端处的漂移管12之间的长悬臂，重要的是避免与纵轴34横向垂直的任何安装作用力。为此，设想出一种特殊的安装机构，接下来将参照图2进行描述。延长杆36附接至保持元件14的上端14b。为了附接该延长杆36，提供了与颈部40接合的两个半圆元件38，颈部40即为保持元件14的上端或第二端14b中的直径减少部分。两个半圆元件38中的每个均通过三个螺栓44与延长杆36的凸缘部分42连接。延长杆36延伸穿过叠放的五对蝶形垫圈(盘形弹簧)46的中心开口。蝶形垫圈46可被预加应力的圆筒48预压缩，预加应力的圆筒48包括下部48a和上部48b并且与总共六个螺栓连接，在图2中仅示出了六个螺栓中的两个相应孔50。最后，螺母52被拧在延长杆36的上端的螺纹部分上，例如将与被预加应力的蝶形垫圈46接触。如果预加应力的圆筒48的下部48a和上部48b紧压在一起的螺栓被松开，则预加应力的蝶形垫圈46的偏置力转移至螺母52，从而在图2中轴向向上地拉动保持元件14，因此在密封环30处在保持元件14与容器10之间产生密封并且极大地避免了轴偏离力，所以漂移管12 (在图2中未示出，参见图I)因精确加工的上部定位环26和下部定位环28的引导而保持在期望位置中。接下来，根据图I和2的现有技术，阐述如何将承载漂移管12的保持元件14组装或安装在梁20处。首先，将承载漂移管12的细长保持元件14引入容器10内，并且第一端14b穿过容器10的开口和梁20的竖直孔，直至保持元件14的第一端14b从梁20的顶部稍微突出。接下来，利用两个半圆元件38和六个螺栓44将延长杆36安装至保持元件14的上端14b。采用延长杆36的原因在于保持元件14和漂移管12的总长必须小于容器10的直径，否则保持元件14的上端14b就不能插入容器10和梁20的孔内。此外，上部定位环26和下部定位环28的轴向距离不能太小，否则用于定位漂移管12的杠杆作用(leverage)会变得太小。因此，申请人相信该延长杆36是必需的。在接下来的步骤中，将装载有预加应力的蝶形垫圈46的预加应力的圆筒48插在延长杆36上，并且将螺母52拧在延长杆36的远端上直至其抵靠预加应力的蝶形垫圈46堆。然后，将连接预加应力的圆筒48的上部和下部48b、48a的螺栓(未示出)松开，并将预加应力的圆筒48的上部48b移除。因此，被压缩的蝶形垫圈46的全部偏置力作用于螺母52上，从而通过延长杆36将保持元件14在其轴向方向上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种安装机构，用于在结构(10、20)上安装细长元件(14)，所述细长元件具有第一端(14a)和第二端(14b)， 所述安装机构包括偏置机构，所述偏置机构包括一个或多个盘形弹簧构件(46)，用于相对于所述结构使所述细长元件(14)朝向所述细长元件(14)的所述第二端(14b)轴向地偏置， 其特征在于，所述安装机构还包括螺栓(58)，所述螺栓(58)具有头部(60)和杆部，所述杆部包括用于拧进所述细长元件(14)的所述第二端(14b)中的螺纹部分(64)，所述安装机构还包括套管(66)，所述套管￠6)包括套筒部分(68)，所述套筒部分￠8)接纳所述螺栓的杆部的至少一部分并且使所述一个或多个盘形弹簧构件(46)与所述螺栓的杆部分开， 其中，所述螺栓的头部￠0)配置为接收由所述一个或多个盘形弹簧构件(46)产生的轴向偏置力。2.如权利要求I所述的安装机构，所述安装机构形成漂移管安装机构，所述漂移管安装机构用于通过形成所述细长元件的细长保持元件(14)来安装设在漂移管加速器容器(10)中的漂移管(12)， 所述细长保持元件(14)具有承载所述漂移管(12)的第一端(14a)和在所述加速器容器(10)的外部安装至架(20)上的第二端(14b)。3.如权利要求I或2所述的安装机构，其中，所述套管(66)还包括从所述套筒部分(68)径向向外伸出的凸缘部分(70)， 所述凸缘部分(70)的下侧适于接收由所述一个或多个盘形弹簧构件(46)产生的轴向偏置力和/或所述凸缘部分(70)的上侧适于将所述一个或多个盘形弹簧构件(46)所产生的轴向偏置力转移至所述螺栓的头部￠0)从所述杆部伸出的部分。4.如权利要求3所述的安装机构，其中，所述凸缘部分(70)的直径大于所述螺栓头部(60)的直径。5.如权利要求3或4所述的安装机构，还包括预应力构件(72)，所述预应力构件(72)适于与所述凸缘部分(70)的所述上侧从所述螺栓的头部￠0)的周边径向伸出的部分相接入口 ο6.如权利要求5所述的安装机构，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：休特博特·拉姆伯格，皮埃尔·保尔奎恩，伊夫·库韦特，毛里兹奥·瓦瑞特纳尔，
申请(专利权)人：欧洲原子能研究组织，
类型：
国别省市：
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