[發(fā)明專利]一種用于超導(dǎo)磁體的拉桿機(jī)構(gòu)

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• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107809836A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮漢升;胡銳;丁開忠;李蕾;鄒春龍;張華輝;吳振林;夏賢峰;宋云濤;陳永華;陳根;楊慶喜;李君君
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥中科離子醫(yī)學(xué)技術(shù)裝備有限公司
• 主分類號: H05H7/04
• 分類號: H05H7/04;H01F6/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種拉桿機(jī)構(gòu)，具體是一種用于超導(dǎo)磁體的拉桿機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著目前癌癥治療的需求上升，質(zhì)子治療成為一種有效治療腫瘤的手段。因為質(zhì)子在物質(zhì)中的Bragg峰的能量分布特性，通過控制質(zhì)子Bragg峰的位置可以達(dá)到有效殺傷病灶，同時減少對周圍健康組織的破壞的目的。

加速器是質(zhì)子治療裝置中的核心部件，可以加速質(zhì)子、提高質(zhì)子能量。超導(dǎo)磁體為加速器提供加速質(zhì)子所需的背景約束磁場和聚焦磁場。目前使用的超導(dǎo)磁體主要使用NbTi低溫超導(dǎo)線材，使用液氦浸泡超導(dǎo)線圈達(dá)到冷卻目的，工作溫度約為4.2K。超導(dǎo)磁體安裝在加速器后，為了保證給粒子可以得到穩(wěn)定的加速磁場，需要對超導(dǎo)磁體中平面位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。

目前使用超導(dǎo)磁體拉桿對超導(dǎo)磁體中平面位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，但因為拉桿連接超導(dǎo)磁體的低溫段與常溫環(huán)境，導(dǎo)致熱量向超導(dǎo)線圈的傳遞，增加超導(dǎo)線圈熱負(fù)荷，不利于超導(dǎo)線圈的工作穩(wěn)定性。而且在調(diào)節(jié)過程中無法了解拉桿的調(diào)節(jié)距離，不利于對超導(dǎo)磁體位置進(jìn)行精密微調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于超導(dǎo)磁體的拉桿機(jī)構(gòu)，能夠?qū)Τ瑢?dǎo)磁體進(jìn)行快速調(diào)節(jié)，并可讀取調(diào)節(jié)距離，實現(xiàn)對超導(dǎo)磁體的精密調(diào)節(jié)，并且顯著減少超導(dǎo)磁體熱負(fù)荷，保證超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于超導(dǎo)磁體的拉桿機(jī)構(gòu)，包括杜瓦管以及安裝在杜瓦管內(nèi)的低溫段拉桿結(jié)構(gòu)和高溫段拉桿結(jié)構(gòu)，所述低溫段拉桿結(jié)構(gòu)一端連接超導(dǎo)磁體的骨架，另一端連接高溫段拉桿結(jié)構(gòu)，所述高溫段拉桿結(jié)構(gòu)與環(huán)境相接觸。

進(jìn)一步地，所述低溫段拉桿結(jié)構(gòu)包括碳纖維拉桿，所述碳纖維拉桿一端設(shè)有連接頭，另一端設(shè)有第一萬向節(jié)，所述連接頭通過螺紋與超導(dǎo)磁體的骨架相連。

進(jìn)一步地，所述第一萬向節(jié)上設(shè)有冷屏。

進(jìn)一步地，所述高溫段拉桿結(jié)構(gòu)包括G10拉桿，所述G10拉桿通過第二萬向節(jié)連接頂部拉桿的一端，所述頂部拉桿的另一端設(shè)有精密調(diào)節(jié)螺紋以及與其螺紋配合的精密調(diào)節(jié)螺母。

進(jìn)一步地，所述頂部拉桿上套有波紋管。

進(jìn)一步地，所述精密調(diào)節(jié)螺母上設(shè)有可動刻度，所述精密調(diào)節(jié)螺紋上設(shè)有固定刻度。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明提供的拉桿機(jī)構(gòu)，在低溫段使用碳纖維拉桿，高溫段使用G10拉桿，不僅能夠顯著增加拉桿的強(qiáng)度，同時能夠減少熱量從高溫段向低溫段的傳遞，減少超導(dǎo)磁體骨架的熱負(fù)荷；

2、本發(fā)明提供的拉桿機(jī)構(gòu)，通過旋動精密調(diào)節(jié)螺母可以對拉桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)整超導(dǎo)磁體中平面位置，實現(xiàn)對超導(dǎo)磁體中平面的快速調(diào)節(jié)；

3、本發(fā)明提供的拉桿機(jī)構(gòu)，通過精密調(diào)節(jié)螺母和精密調(diào)節(jié)螺紋上的讀數(shù)，可以讀取拉桿的調(diào)節(jié)距離，實現(xiàn)對超導(dǎo)磁體中平面的精確調(diào)節(jié)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明精密調(diào)節(jié)螺母和精密調(diào)節(jié)螺紋的讀數(shù)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“開孔”、“上”、“下”、“厚度”、“頂”、“中”、“長度”、“內(nèi)”、“四周”等指示方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的組件或元件必須具有特定的方位，以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于超導(dǎo)磁體的拉桿機(jī)構(gòu)，包括杜瓦管1以及安裝在杜瓦管1內(nèi)的低溫段拉桿結(jié)構(gòu)和高溫段拉桿結(jié)構(gòu)，低溫段拉桿結(jié)構(gòu)一端連接超導(dǎo)磁體的骨架，另一端連接高溫段拉桿結(jié)構(gòu)，高溫段拉桿結(jié)構(gòu)與環(huán)境相接觸。

低溫段拉桿結(jié)構(gòu)包括碳纖維拉桿2，碳纖維拉桿2一端設(shè)有連接頭3，另一端設(shè)有第一萬向節(jié)4，連接頭3通過螺紋與超導(dǎo)磁體的骨架相連，第一萬向節(jié)4上設(shè)有冷屏5。

高溫段拉桿結(jié)構(gòu)包括G10拉桿7，通過在低溫段拉桿結(jié)構(gòu)使用碳纖維拉桿2，在高溫段拉桿結(jié)構(gòu)使用G10拉桿7，碳纖維材料在低溫段的導(dǎo)熱系數(shù)比G10小，可以顯著減少高溫段向低溫段傳遞的熱量，減少超導(dǎo)磁體的熱負(fù)荷，保證超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定運(yùn)行，同時碳纖維和G10材料抗拉強(qiáng)度高，滿足拉桿性能要求。