[實用新型]高精度三組合四極透鏡

無效

• 申請號: 201120145368.9
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN202025539U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 張斌;何源;張小奇;姚慶高;韓少斐;李學敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G21K1/08
• 分類號: G21K1/08;G21K1/093
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

技術領域

本實用新型涉及加速器束流輸運線電磁鐵系統的機械設計制造技術領域，尤其是涉及一種高精度三組合四極透鏡。?

背景技術

重離子微束裝置是將輻照材料或生物細胞的重離子束斑縮小到微米量級，能夠對輻照離子進行準確定位和精確計數的裝置。它是開展輻照生物學、輻照生物醫學和輻照材料學研究的強有力工具；在材料分析和微加工等應用領域也具有獨特的優勢和應用前景。目前世界上的微束裝置大多提供低能輕粒子束流，更高能量的重離子微束將使高能量、高電荷單粒子效應的研究成為可能，例如航天員在太空旅行時遭受單粒子輻照后的生物學效應。高梯度組合四極透鏡強聚焦能夠形成微米量級的束斑，滿足科學研究的要求，是整個微束裝置的核心部件。為完成該目的，三組合四極透鏡應該有極高的制造精度和穩定的運行狀態，才能保證束流束斑大小和穩定度，滿足實驗的要求。

現有技術中的四極透鏡采用四塊極頭分別拼裝，定位銷定位的結構形式。該形式的透鏡可以滿足大多數場合的使用要求，但是在微束線上，其精度和穩定性遠不能滿足實驗的要求。?

發明內容

本實用新型的目的在于避免現有技術的不足，提供了一種高精度三組合四極透鏡，從而有效解決了現有技術中存在的缺陷。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：所述的高精度三組合四極透鏡，其特點在于：所述的三組合四極透鏡包括組合體外圍框架，高精度四極透鏡通過連接桿和不銹鋼塊安裝在組合體外圍框架內，高精度四極透鏡內設有磁鐵線圈，高精度四極透鏡下部設有與磁鐵線圈相連的電聯結板，組合體外圍框架上部設有直線導軌座、滾動導軌座和移動板，直線導軌座上設有直線導軌，滾動導軌座上設有滾動導軌。?

所述的連高精度四極透鏡為三個，三個高精度四極透鏡之間采用定位軸和定位套連接安裝定位，每個高精度四極透鏡通過導柱導套安裝在連接桿的定位軸上，高精度四極透鏡上部的定位軸上還設有圓螺母和大墊圈，高精度四極透鏡下部的電聯結板與組合體外圍框架對應處設有線夾，高精度四極透鏡與組合體外圍框架之間還設有微調桿，微調桿上設有調整螺母和圓弧塊，不銹鋼塊與組合體外圍框架之間設有雙頭調節螺栓；高精度四極透鏡下部還設有輔助定位套，輔助定位套下部設有套座。

所述的高精度四極透鏡包含四個雙曲線形狀的極頭，每個極頭包含一組磁鐵線圈，磁鐵線圈通過中心襯板與內連接排相連，磁鐵線圈還分別與外連接排和中間連接排相連，外連接排與電聯結板相連。所述的磁鐵線圈還包括鐵芯，鐵芯采用DT4鍛件為加工胚料，胚料外面通過焊接與不銹鋼塊相連，磁鐵線圈下部設有內墊塊和角尺座，角尺座上還設有拉桿、鋼帶和外墊塊。

所述的磁鐵線圈為分離式的線圈結構，每組磁鐵線圈有8匝線圈，線圈的材料為T2銅板，銅板的厚度根據通過的電流選取不同的尺寸，線圈的一半做成U字型，并且做真空環氧澆注，澆注為一個整體，線圈的另外一邊按照逐次串接的結構同U型體內的每一匝線圈連接。

所述的導柱導套設置在連接桿和不銹鋼塊之間。所述的組合體外圍框架下部設有角支撐，組合體外圍框架為不銹鋼型材組成的框架。

本發明的有益效果是：所述的高精度三組合四極透鏡，通過采用了全新的設計思路和機械結構，選取合理的工藝及制造手段，實現物理實驗對工程制造的高要求。為研究所和企業制造高精度的四極透鏡提供了具體的方案和經驗。能夠達到微米級的安裝精度，以及實驗所需的穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的透鏡組合裝配示意圖；

圖2為本實用新型透鏡組合裝配主視結構示意圖；

圖3為本實用新型透鏡組合裝配右視結構示意圖；

圖4為本實用新型圖3俯視結構示意圖；

圖5為本實用新型圖3中A-A處截面結構示意圖；

圖6為本實用新型的高精度四極透鏡的仰視結構示意圖；

圖7為本實用新型圖6中B處得結構放大示意圖；

圖8為本實用新型磁鐵線圈的U型結構示意圖。