[發明專利]一種高精度束流能量分析狹縫裝置

在審

• 申請號: 201810191215.4
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108387924A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 王忠明;屈二淵;邱孟通;陳偉
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發明涉及一種高精度束流能量分析狹縫裝置，該裝置主要由一套真空系統、兩套驅動機構、兩個絕緣塊和兩個石墨塊組成。兩套驅動機構分別帶動兩個石墨塊做水平運動，使得兩個石墨塊在垂直束流方向形成一個束流狹縫，用于限制束流的橫向尺寸。石墨塊連接信號線，通過測量石墨塊上的電流信號可以得到狹縫處的束流損失。能量分析狹縫寬度可調，在束流能量分析系統中，可通過調節兩個能量分析狹縫的寬度實現能量的精確選擇。本發明結構簡單，在實現狹縫寬度精確調節的同時還可以進行束流損失的測量。

技術領域

本發明屬于粒子加速器技術領域，具體涉及一種束流能量分析狹縫裝置。

背景技術

在粒子加速器技術領域，為控制束流的能量分散度，常采用一種能量分析系統，這種能量分析系統由能量分析狹縫和分析磁鐵等元件組成。其中，分析磁鐵也叫二極磁鐵，在兩個磁極之間磁場沿垂直方向均勻分布。在分析磁鐵中，帶電粒子在洛侖茲力作用下做部分圓周運動，不同能量的粒子偏轉半徑不同。分析磁鐵就是利用這種原理將具有一定能量分散度的粒子在水平方向上分開，類似于不同波長的光通過透鏡后呈現的色散現象。能量分析狹縫可以限制束流在水平方向上的橫向尺寸，通過控制狹縫的寬度實現讓特定能量分散度的粒子通過，位于一定能量分散度之外的粒子則被狹縫卡掉，從而實現能量的精確選擇。

國家發明專利CN107018619A提出了一種緊湊型質子束流能量和能散度控制結構，其中包括一個能量分析狹縫，但未涉及該能量分析狹縫的具體實現方式。

國家發明專利CN105957794A提出了一種束流能量選擇系統，該裝置通過電機推動兩個楔形石墨塊在真空室中運動，通過推進深度的不同實現束流穿過石墨塊的厚度不同，從而降低至不同的能量。但其不具備能量分析狹縫的卡束和測束功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一個寬度可調且具有測束功能的高精度束流能量分析狹縫裝置。

本發明的技術解決方案是提供一種高精度束流能量分析狹縫裝置，其特殊之處在于：包括真空腔室、位于真空腔室內的左右兩塊石墨塊及位于真空腔室外的兩套驅動機構；

上述真空腔室的前后端與真空束流管道連通；

兩套驅動機構均包括電機、傳動機構及推進桿，上述推進桿穿過真空腔室分別與左右兩塊石墨塊連接；電機帶動各自的傳動機構及推進桿，使得左右兩塊石墨塊沿與電子束流垂直的方向運動；

左右兩塊石墨塊上分別連接有信號引出線，兩條信號引出線穿過真空腔室引出。

優選地，左右兩塊石墨塊在束流方向前后錯位。

優選地，兩塊石墨塊為大小相同的矩形石墨塊。

優選地，上述真空腔室包括縱向管狀真空腔體、兩段橫向管狀真空腔體及兩段波紋管；

上述縱向管狀真空腔體的兩端與真空束流管道連通；

兩段橫向管狀真空腔體的一端分別固定在縱向管狀真空腔體的管壁相對位置處，并與縱向管狀真空腔體相連通；兩段橫向管狀真空腔體的另一端開有能夠使推進桿穿過的開孔；

兩段波紋管的一端分別與兩段橫向管狀真空腔體連接并通過橫向管狀真空腔體上的開孔與橫向管狀真空腔體連通，兩段波紋管的另一端密封并與傳動機構連接。

優選地，本發明狹縫裝置還包括位于石墨塊及推進桿之間的左右兩個絕緣塊。

優選地，石墨塊及絕緣塊位于橫向管狀真空腔體內，推進桿的一端與絕緣塊連接，另一端穿過橫向管狀真空腔體的開孔后固定在波紋管內。

優選地，上述驅動機構還包括底座，上述傳動機構固定在底座上。

優選地，波紋管焊接在橫向管狀真空腔體上。

優選地，本發明狹縫裝置還包括位于縱向管狀真空腔體上的觀察窗。