一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶及束流引出方法技术

本发明专利技术公开了一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶及束流引出方法，所述剥离靶包括：固定件，包括真空室窗口盖板，连接在所述真空室窗口盖板一侧的电机支座，连接在所述真空室窗口盖板另外一侧的铝合金支撑架；还包括：驱动件，与固定件连接，带动滑动件延预定行程滑动；滑动件，与驱动件连接，带动摆动件进行摆动，使剥离膜发生运动，改变束流引出轨迹；摆动件，与滑动件连接。本实新型在能够有效实现剥离、测束、限位、绝缘等多种功能的情况下简化了剥离靶结构来快速实现剥离引出质子束流，本剥离靶结构简单、制作成本低、制作周期短，进而适应一些特殊的、实验性的、临时性的运行工况。临时性的运行工况。

【技术实现步骤摘要】
一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶及束流引出方法


[0001]本专利技术涉剥离靶，具体是一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶及束流引出方法。

技术介绍

[0002]自从国际上第1台回旋加速器于1932用于物理实验工作以来，基于剥离引出方式的紧凑型强流质子回旋加速器获得了长足的发展，并且获得了巨大的应用，特别是在核医学领域。据国际原子能机构统计，全球约1300多台紧凑型强流质子回旋加速器应用在核医学领域。国际上剥离引出回旋加速器最常见的是加速H－、D－、H+2等粒子的回旋加速器，都是通过剥离膜对加速的离子进行电子剥离而实现引出质子束流。
[0003]但由于回旋加速器内部有限的空间尺寸和真空室外磁轭的阻碍，剥离靶的安装空间和运动距离都会受到限制，同时为了实现精调剥离膜位置和多维方向控制，往往需要复杂的系统结构。这需要足够的设计时间、试错经验和制作成本，同时需要考虑安装和维修拆卸的可行性。
[0004]固定的束流引出半径对应相同的引出能量，对于束流引出能量较低、能量固定的回旋加速器，可以通过简化剥离靶结构来快速实现剥离引出质子束流，尤其是对一些特殊的、实验性的、临时性的运行工况，比如所需束流能量较低时，束流剥离点距离真空室壁距离较远但固定的场合。
[0005]因此，针对上述这些应用场合，研究新型回旋加速器的剥离靶系统，可以降低剥离靶的制作成本和安装难度，提高工作效率，这对国内回旋加速器多种运行工况实验的研究和发展具有深远意义。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：提供一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶及束流引出方法，以解决现有技术存在的上述问题。
[0007]技术方案：一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，包括：
[0008]固定件，包括真空室窗口盖板，连接在所述真空室窗口盖板一侧的电机支座，以及连接在所述真空室窗口盖板另外一侧的铝合金支撑架；
[0009]还包括：
[0010]驱动件，与固定件连接，用于带动滑动件延预定行程滑动；
[0011]滑动件，与驱动件连接，用于带动摆动件进行摆动，使剥离膜发生运动，进而改变束流引出轨迹；
[0012]摆动件，与滑动件连接，包括：与滑动件连接的连杆组件，以及设置在所述连杆组件端部的剥离膜膜框。
[0013]本实新型在能够有效实现剥离、测束、限位、绝缘等多种功能的情况下简化了剥离靶结构来快速实现剥离引出质子束流，本剥离靶结构简单、制作成本低、制作周期短，进而
适应一些特殊的、实验性的、临时性的运行工况，比如所需束流能量较低时，束流剥离点距离真空室壁距离较远但固定的场合。
[0014]同时对于引出位置固定的回旋加速器，已知束流剥离点和真空室安装位置就可以得到连杆组件的尺寸，进而在短时间内完成制作，机械结构简单，不易发生故障，能够有效实现剥离、测束、限位、绝缘等多种功能。
[0015]安装方便，整体结构占用空间小，配件数量少，可单人完成安装拆卸；
[0016]组件本身不需要对磁轭、真空室或磁极做额外的缺口避让，充分利用了磁极之间的间隙，最大程度增加了剥离膜的高度，使得束流与剥离膜有较高的接触几率，束流引出效率高。
[0017]真空密封性好，检漏点少；
[0018]剥离靶的真空密封面仅包括磁流体密封和真空室盖板密封，能够满足回旋加速器真空要求。
[0019]有效适用于低束流能量回旋加速器在束流剥离点与真空室窗口距离较大的应用场合。
[0020]在进一步实施例中，所述驱动件包括：
[0021]伺服电机，安装在所述电机支座上；
[0022]所述伺服电机的输出端具有输出轴，所述输出轴上连接有联轴器，所述联轴器上连接有磁流体主轴上，所述磁流体主轴穿过窗口盖板和铝合金支撑架。
[0023]在进一步实施例中，所述滑动件包括：
[0024]丝杆，与磁流体主轴同轴连接；
[0025]锡青铜滑块，套设在丝杆上；
[0026]开关支架，与铝合金支撑架连接；
[0027]行程开关，设置在行程开关支架上，用于限制锡青铜滑块的滑动行程。
[0028]在进一步实施例中，所述连杆组件包括：
[0029]连杆A，与锡青铜滑块铰接；
[0030]连杆B，与连杆A铰接，通过销钉完成铰接，所述连杆A、连杆B与销钉连接处通过陶瓷隔套进行绝缘；
[0031]连杆支架，一端与铝合金支撑架连接，另外一端与连杆B远离连杆A一端铰接；
[0032]所述剥离膜膜框与连杆B远离连杆A一端连接。
[0033]在进一步实施例中，所述连杆支架与铝合金支撑架连接处之间设有陶瓷隔套和陶瓷垫片，通过陶瓷隔套和陶瓷垫片绝缘。
[0034]在进一步实施例中，所述铝合金支撑架内还设有磁流体密封件。
[0035]一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶的束流引出方法，包括：
[0036]步骤1、对剥离靶进行安装，同时进行绝缘处理；
[0037]步骤2、安装完成后，通过伺服电机工作，带动输出轴转动，使得联轴器带动磁流体主轴发生转动，带动丝杆发生转动，使得锡青铜滑块完成滑动，进而带动连杆A与连杆B发生摆动，进而带动剥离膜膜框摆动，使得剥离膜也随之运动，以此改变束流引出轨迹。
[0038]在进一步实施例中，对剥离靶安装时，安装方式受回旋加速器外侧空间影响，包括：
[0039]存在预留开口安装法，当安装窗口外侧磁轭存在预留开口，则可以将剥离靶提前安装完成后再整体从窗口径向伸入，通过真空室窗口盖板定位安装；
[0040]无预留开口安装法，当安装窗口外侧磁轭无预留开口，提前连接铝合金支撑架、磁流体、丝杆、行程开关、真空室窗口盖板部分，后作为一整体从真空室窗口径向伸入安装，其次在真空室内部安装连杆A、连杆B、连杆支架和剥离膜框，最后在真空室外侧安装伺服电机。
[0041]在进一步实施例中，待整体安装完成后进行接线，电线通过真空室其他预留出口引出；
[0042]其中由铝合金支撑架开始向剥离膜方向的所有部件应处于悬空状态，于磁极表面无直接接触；
[0043]安装完成后，真空室外侧伺服电机通过电机支座固定于真空室窗口盖板，电机输出轴通过联轴器直连磁流体主轴，磁流体主轴与丝杆同轴，穿过真空室窗口盖板和铝合金支撑架。
[0044]在进一步实施例中，绝缘处理时，连杆A与连杆B销钉连接处通过设计陶瓷隔套绝缘，连杆支架和铝合金支撑架之间通过设计陶瓷隔套和陶瓷垫片绝缘；
[0045]最终剥离膜将电信号传导至连杆B和连杆支架，束测电机则接在连杆支架上。
[0046]有益效果：本专利技术公开了一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶及束流引出方法，通过设计摆动件带动剥离膜膜框进行运动，在能够有效实现剥离、测束、限位、绝缘等多种功能的情况下简化了剥离靶结构来快速实现剥离引出质子束流，本剥离靶结构简单、制作成本低、制作周期短，进而适应一些特殊的、实验性的、临时性的运行工况，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，包括：固定件，包括真空室窗口盖板，连接在所述真空室窗口盖板一侧的电机支座，以及连接在所述真空室窗口盖板另外一侧的铝合金支撑架；其特征在于，还包括：驱动件，与固定件连接，用于带动滑动件延预定行程滑动；滑动件，与驱动件连接，用于带动摆动件进行摆动，使剥离膜发生运动，进而改变束流引出轨迹；摆动件，与滑动件连接，包括：与滑动件连接的连杆组件，以及设置在所述连杆组件端部的剥离膜膜框。2.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，其特征是：所述驱动件包括：伺服电机，安装在所述电机支座上；所述伺服电机的输出端具有输出轴，所述输出轴上连接有联轴器，所述联轴器上连接有磁流体主轴上，所述磁流体主轴穿过窗口盖板和铝合金支撑架。3.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，其特征是：所述滑动件包括：丝杆，与磁流体主轴同轴连接；锡青铜滑块，套设在丝杆上；开关支架，与铝合金支撑架连接；行程开关，设置在行程开关支架上，用于限制锡青铜滑块的滑动行程。4.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，其特征是：所述连杆组件包括：连杆A，与锡青铜滑块铰接；连杆B，与连杆A铰接，通过销钉完成铰接，所述连杆A、连杆B与销钉连接处通过陶瓷隔套进行绝缘；连杆支架，一端与铝合金支撑架连接，另外一端与连杆B远离连杆A一端铰接；所述剥离膜膜框与连杆B远离连杆A一端连接。5.根据权利要求4所述的一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，其特征是：所述连杆支架与铝合金支撑架连接处之间设有陶瓷隔套和陶瓷垫片，通过陶瓷隔套和陶瓷垫片绝缘。6.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器束流引出的新型剥离靶，其特征是：所述铝合金支撑架内还设有磁流体密封件。7.一种用于回旋加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈轩羽，胡云凯，李明玥，王泊锡，马超然，张政，朱晓桦，李非易，
申请(专利权)人：国电投核力创芯无锡科技有限公司，
类型：发明
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