一种光子光闸装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光子光闸装置，其包括：一吸收主体，其内部开有两用于分别供进入该吸收主体的复合光束线中的两条光束通过的一个通光孔和一个复合孔；一水冷却循环系统；多个准直装置；以及至少一个温度探测装置；其中，所述通光孔为一矩形通孔；复合孔具有位于下方的通光部和位于上方的挡光部；通光部为左右贯通的通道，挡光部为宽度沿光束的行进方向逐渐减小的楔形通道，挡光部的末端设有吸收挡光板。本发明专利技术的光子光闸装置的通光孔和复合孔的设置使得该装置在实现对超小夹角的复合光束线的其中一条光束进行通光和挡光控制的同时，也不影响另外一条光束的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种光子光闸装置
本专利技术涉及同步辐射光源领域，更具体地涉及一种光子光闸装置。
技术介绍
同步辐射光是自由电子在磁场中运动时因状态(速度和方向)发生改变，沿电子运动轨迹切线方向发出的电磁波，由于光谱连续、高亮度、准直性好等特点，在物理学、化学、生命科学、信息科学、能源和环境科学等很多科学研究和高科技领域中都有广泛的应用。前端区是同步辐射光束线的一个重要组成部分，既自成体系，又与多个系统相关联。主要功能是限制同步辐射光的尺寸、探测光束位置、吸收热负载、实现下游设备安全保护、真空保护及人身保护，最终将同步辐射光传送到下游光束线。前端区上接储存环，下连光束线，是储存环和光束线之间的一个连接纽带。一般地，一个储存环引出口只有一条光束引出，使得一条光束线站对应一个前端区；但是随着科学技术的发展和进步，开始尝试从一个储存环引出口引出有很小夹角的两条光束，从而使得这两条光束共用一个前端区，这种复合光束线称为Canted光束线。因此，Canted光束线的前端区(简称Canted前端区)的设备需要满足两个光束线使用。前端区的空间比较狭窄，对于Canted前端区的设备结构设计要求比较高。其中，光子光闸是前端区的一个关键部件，它的控制运作决定了光束是否可以通过前端区顺利到达光束线和实验站。光子光闸能否独立运动控制使用是直接关系到光束线实验站能否安全进入光学棚屋，它是整个光束线实验站安全连锁的重要部件。现有的已经建设完成的Canted前端区均在前端区设置有两个光子光闸，并通过每个光束线独立对应一个光子光闸装置来实现两个光束线的单独控制。由于两条光束的夹角相对较大，在前端区可以通过分光光阑装置进行分光，进而实现两条光束的完全分离，两条光束再分别通过对应的光子光闸。但是，现有的适用于Canted光束线前端区的光子光闸只能单独控制在前端区已经完全分开的两条光束线，现有的光子光闸的结构不适用于具有超小夹角Canted前端区。对于具有超小夹角的Canted前端区，混合在一起的两条光束线通过分光光阑装置分光之后，两条光束线由于夹角过小，通光装置不能完全分开，在光束线位置上两个光束还是共用一套装置，所以两条光束线在前端区不能完全分开，而现有的光子光闸只有一个通光挡光孔，在实现对超小夹角的Canted前端区的一条光束控制的同时，另外的一条光束就会被光子光闸挡住，不能顺利到达下游光束线和实验站；此外，因为Canted光束线是插入件光源，光源的功率非常的大，光束直接打到光束线上通光设备端面或者管壁上是非常危险的事情，有可能会因为功率过大造成设备损坏导致真空泄露。由于光源运行对整个前端区具有超高真空要求，一旦有真空泄露，就会启动控制连锁反应，对储存环进行踢束保护，储存环一旦踢束，会影响其它光束线站的正常运行。同时由于前端区处于辐射的环境，如果发生真空泄漏，不但超高真空环境遭到破坏，同时前端区下游的设备和人身的安全也会受到威胁。对于目前在建的超小夹角的Canted前端区而言，其两条光束线在前端区无法完全分开，所需要的光子光闸不但要考虑一条光束线实现单独控制通光与否，同时也要考虑不能影响另外一条光束线的使用。综上所述，研制新的适用于超小夹角Canted前端区的光子光闸是刻不容缓的关键任务。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光子光闸装置，以对超小夹角的复合光束线的其中一条光束进行通光和挡光控制，同时也不影响另外一条光束的使用。为了实现上述目的，本专利技术提供一种光子光闸装置，其包括：一吸收主体，其内部开有两个从吸收主体的左端延伸至右端、用于分别供进入该吸收主体的复合光束线中的两条光束通过的一个通光孔和一个复合孔；一位于吸收主体内部的水冷却循环系统；多个点焊于吸收主体的顶面的准直装置；以及至少一个插入吸收主体的内部的温度探测装置；其中，所述通光孔为一矩形通孔；复合孔具有位于下方的通光部和位于上方的挡光部；通光部为左右贯通且高度和宽度均不变的通道，挡光部为左右贯通且宽度沿光束的行进方向逐渐减小的楔形通道，挡光部的末端设有与吸收主体相连的吸收挡光板。所述水冷却循环系统包括分别开设于吸收主体的顶面和底面上的多个冷却水槽、分别焊接于吸收主体的顶面和底面上并与所述冷却水槽形成上、下腔体的上盖板、下盖板以及设于吸收主体内部且位于复合孔的侧面的冷却水道；吸收主体的上下两侧各自设有两个穿过该上、下盖板与所述上、下腔体连通的水管，且吸收主体的侧面设有与冷却水道连通的水管。每个水管远离吸收主体的一端分别连接有卡套直通活接头。所述楔形通道的其中一个侧壁为受光面，冷却水道的中心距离该受光面的距离为9-12mm。所述温度探测装置距离受光面5-6mm。所述装置还包括两个通过转接管分别焊接在吸收主体的左端和右端的连接法兰。所述光子光闸装置下部设有一与其固接的运动调节机构和一气缸，所述运动调节机构的下方设有一调节支架，所述气缸固定于该调节支架上且其输出端与所述运动调节机构相连。所述吸收挡光板通过螺钉紧固在吸收主体上。所述吸收主体为一方形结构。所述吸收主体采用弥散强化铜铝合金或者无氧铜制成。本专利技术的光子光闸装置的复合孔的设置，使得对于复合(Canted)光束线中的实现功能的光束，挡光模式时复合孔用于挡光，可以实现光束的掠入射，从而增大受光面，最大限度降低了由吸收Canted光束的热功率而引起的温升，挡光模式时复合孔用于通光，通光孔的设置使得对于复合光束线中的另外一条光束，光子光闸装置无论是挡光状态还是通光状态，都用于通光，从而吸收主体在实现对超小夹角的复合光束线的其中一条光束进行通光和挡光控制的同时，也不影响另外一条光束的使用；光子光闸复合孔和通光孔设置于同一吸收主体上，这种结构布局紧凑，占用空间小，而且安装、拆分、调控方便，维护方便，可用于各类超小夹角Canted光束线前端区,只需要在设计时根据不同的光束线物理的需要而采用不同的通光孔、复合孔孔径和间距即可以有效地实现远程对各种不同的Canted光束线的挡光和通光的控制；本专利技术还采用水冷却循环系统，通过热传导，将光子光闸装置因挡光承受Canted光束的高热负载所产生的热量传递出去，进而起到了降低光子光闸装置的吸收主体的温度，避免光子光闸装置因温度升高太多而造成材料失效、结构变形等损坏。此外，本专利技术的水冷却循环系统设计出全新的循环水冷却结构，采用的是上下面内部开槽和挡光侧面内部打开冷却水道的全封闭水冷却循环设计，这种设计可以增大同一时刻在光子光闸主体内部的蓄水量，最大效率地利用冷却水，提高冷却速度，可以快速、有效地阻止分光光阑因吸收热负载引起的温度上升。本专利技术的吸收挡光板的设置保护下游设备免受同步辐射光的直接照射，同时是整个人保连锁系统中的重要的挡光元件。光子光闸装置的吸收主体为方形结构，并在顶面上专门的准直元件，方便对分其完成安装和准直；内部设置有水循环冷却系统及温度探测装置，距离受光面约5-6mm处，可以有效的对光子光闸内部不同部位的温度进行实时监测。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的光子光闸装置的俯视图；图2是如图1所示的光子光闸装置的左视图；图3是沿图1的A-A线的截面图；图4是如图1所示的光子光闸装置的右视图；图5是沿图1的C-C线的截面图；图6是如图1所示的光子光闸装置及其运动调节机构的结构示意图。具体实施方式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光子光闸装置，其特征在于，其包括：一吸收主体(1)，其内部开有两个从吸收主体(1)的左端延伸至右端、用于分别供进入该吸收主体(1)的复合光束线中的两条光束通过的一个通光孔(11)和一个复合孔(12)；一位于吸收主体(1)内部的水冷却循环系统(2)；多个点焊于吸收主体(1)的顶面的准直装置(3)；以及至少一个插入吸收主体(1)的内部的温度探测装置(4)；其中，所述通光孔(11)为一矩形通孔；复合孔(12)具有位于下方的通光部(121)和位于上方的挡光部(122)；通光部(121)为左右贯通且高度和宽度均不变的通道，挡光部(122)为宽度沿光束的行进方向逐渐减小的楔形通道，挡光部(122)的末端设有与吸收主体(1)相连的吸收挡光板(7)。

【技术特征摘要】
1.一种光子光闸装置，其特征在于，其包括：一吸收主体(1)，其内部开有两个从吸收主体(1)的左端延伸至右端、用于分别供进入该吸收主体(1)的复合光束线中的两条光束通过的一个通光孔(11)和一个复合孔(12)；一位于吸收主体(1)内部的水冷却循环系统(2)；多个点焊于吸收主体(1)的顶面的准直装置(3)；以及至少一个插入吸收主体(1)的内部的温度探测装置(4)；其中，所述通光孔(11)为一矩形通孔；复合孔(12)具有位于下方的通光部(121)和位于上方的挡光部(122)；通光部(121)为左右贯通且高度和宽度均不变的通道，挡光部(122)为宽度沿光束的行进方向逐渐减小的楔形通道，挡光部(122)的末端设有与吸收主体(1)相连的吸收挡光板(7)。2.根据权利要求1所述的光子光闸装置，其特征在于，所述水冷却循环系统(2)包括分别开设于吸收主体(1)的顶面和底面上的多个冷却水槽(21)、分别焊接于吸收主体(1)的顶面和底面上并与所述冷却水槽(21)形成上、下腔体的上盖板(22)、下盖板(23)以及设于吸收主体(1)内部且位于复合孔(12)的侧面的冷却水道(24)；吸收主体(1)的上下两侧各自设有两个穿过该上、下盖板(22、23)与所述上、下腔体连通的水管(25)，且吸收主体(1)的侧面...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾丹丹，祝万钱，李勇军，张敏，薛松，吴帅，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31