[發明專利]一種超導回旋加速器諧振腔可旋轉電感耦合環結構

有效

• 申請號: 201710135280.0
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106793448B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 宋云濤;楊慶喜;王永勝;陳根;張鑫
• 申請（專利權）人: 合肥中科離子醫學技術裝備有限公司
• 主分類號: H05H13/00
• 分類號: H05H13/00;H05H7/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于等時型超導回旋加速器技術領域，具體涉及一種超導回旋加速器諧振腔旋轉電感耦合環結構。

背景技術

回旋加速器的主要功能是在磁場的導向下,利用高頻電場把質子加速到高能量。伴隨著交叉學科的發展，回旋加速器在核醫學、天體物理、材料科學、能源領域、生物學以及工業加工領域發揮越來越重要的作用。

回旋加速器是一門多專業的綜合性交叉學科，它涉及到加速器物理和許都高技術領域，其中包括射頻、電磁場、電源、真空、精密機械、電子學等等。其中高頻系統是粒子回旋加速器的一個重要系統，而微波諧振腔是其中一個關鍵而重要的子系統，起到加速運行粒子的重要作用。

在諧振頻率匹配的條件下，運行粒子最終獲得的能量大小主要是通過傳輸系統的耦合裝置把高頻源發射過來的能量耦合到諧振腔，諧振腔獲得能量以電場加速運行粒子，使運行粒子獲得越來越高的速度，最終達到所需的運行能量。

耦合裝置的主要作用是將發射機輸出的高頻功率送到腔體，以產生加速粒子所需要的高頻電場。在質子加速器中主要是感性耦合和容性耦合兩種方式。對于感性耦合，通常聯合調諧裝置，改變耦合環的面積來改變耦合環的磁通量，使通過耦合環耦合到諧振腔的功率達到最大，從而使諧振腔以最大功率加速運行粒子，使運行粒子最終達到最大能量。然而現今對于感性耦合環耦合的方式，在運行調試過程中無法找到最佳可調耦合匹配位置點，使得整個進度慢，嚴重降低了工作效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超導回旋加速器諧振腔可旋轉電感耦合環結構,具體是通過以下技術方案實現的：

一種超導回旋加速器諧振腔可旋轉電感耦合環結構，包括外導體、固定環、內導體和耦合環；

所述外導體為錐形環狀，外導體的前端為限位環，外導體的后端為連接環；

所述固定環同軸設在外導體內，固定環的前端與所述限位環的內端口連接；

所述內導體的前端為錐形環，內導體的后端為與錐形環同軸連接的圓環；內導體設在固定環內，其前端錐形環的端頭位于所述限位環的外端口處，其后端圓環的外環面與固定環的后端內壁連接；

所述耦合環的前端呈U形桿狀，耦合環的后端呈直桿狀，耦合環的后端直桿同軸固接在內導體內，耦合環前端的U形桿位于限位環的外側。

進一步的，所述限位環的外環面上活動套設有第一電接觸彈片。

進一步的，所述內導體后端圓環的外環面上活動套設有第二電接觸彈片。

進一步的，所述固定環的內壁前端設有過渡環，過渡環的內環面與內導體前端錐形環的外環面固接。

進一步的，所述固定環的材料為陶瓷。

本發明的有益技術效果：

本發明通過轉動內導體帶動耦合環旋轉，耦合環插入RF諧振腔，通過耦合環的旋轉改變耦合磁通量，實現饋線與腔體的最佳匹配，達到最大功率耦合，避免固定耦合環由于未能改變耦合磁通量而無法找到最佳匹配點情況的發生，甚至造成失配而引起大功率反射，保證回旋加速器整機在運行調試過程中，通過旋轉改變耦合環磁通量變化，找到最佳耦合匹配點，實現最大耦合功率，提高了整個過程的工作效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的應用狀態圖。

圖中序號：傳輸線外導體1、傳輸線內導體2、外法蘭3、諧振腔法蘭4、耦合環5、內法蘭6、外導體7、限位環71、連接環72、第一電接觸彈片73、內導體8、第二電接觸彈片81、固定環9。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參見圖1，一種超導回旋加速器諧振腔可旋轉電感耦合環結構，包括外導體7、固定環9、內導體8和耦合環5；

所述外導體7為錐形環狀，外導體7的前端為限位環71，外導體7的后端為連接環72；

所述固定環9同軸設在外導體7內，固定環9的前端與所述限位環71的內端口連接；