[發明專利]一種粒子加速器能量選擇與分析系統

有效

• 申請號: 201810191469.6
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108566720B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王忠明;閆逸花;楊業;屈二淵;王敏文;王迪;陳偉;邱孟通
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: H05H7/00
• 分類號: H05H7/00;H05H7/12;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

1.一種粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：包括通過真空束流管路依次連接的降能器、第一能量分析狹縫、第一塊二極磁鐵、第二能量分析狹縫、束流強度探測器及第二塊二極磁鐵；

還包括位于第一能量分析狹縫與第一塊二極磁鐵輸入端、第一塊二極磁鐵輸出端與第二能量分析狹縫之間的四極磁鐵及位于束流強度探測器與第二塊二極磁鐵之間的四極磁鐵；

所述第一塊二極磁鐵及第二塊二極磁鐵呈45°對稱設置；

所述第一能量分析狹縫及第二能量分析狹縫均為寬度可調的束流狹縫；

第一能量分析狹縫及第二能量分析狹縫間的2×2傳輸矩陣R中的R₁₂＝0。

2.根據權利要求1所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：所述降能器包括旋轉驅動機構、真空腔體及位于真空腔體內部的降能轉盤；

旋轉驅動機構的驅動軸穿過真空腔體與降能轉盤連接；

所述降能轉盤包括旋轉盤及位于旋轉盤上厚度不同的若干降能塊，各降能塊位于同一圓周上；

所述真空腔體上設有進口束流管道及出口束流管道，加速器出射的束流從進口束流管道進入真空腔體，垂直穿過降能轉盤上的降能塊后，通過出口束流管道出射；

所述旋轉驅動機構包括伺服電機、減速機及磁流體密封傳動裝置；

伺服電機的輸出軸接減速機的輸入軸，減速機的輸出軸通過聯軸器與磁流體密封傳動裝置的中心軸連接，磁流體密封傳動裝置的中心軸穿過真空腔體與降能轉盤連接；磁流體密封傳動裝置為真空室中導入旋轉運動并實現真空密封。

3.根據權利要求2所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：旋轉盤上沿同一圓周開有N個孔位，N-1個降能塊以可拆卸的方式分別固定于孔位內。

4.根據權利要求3所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：所述真空腔體上設有更換窗、觀察窗及抽真空管道，更換窗與真空腔體法蘭連接；

所述降能器還包括支撐底座，真空腔體位于支撐底座上；真空腔體為圓柱形腔，端面可拆卸。

5.根據權利要求1-4任一所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：第一能量分析狹縫及第二能量分析狹縫均包括真空腔室、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；

所述真空腔室的前后端與真空束流管路連通；

兩套驅動機構均包括電機、傳動機構及推進桿，所述推進桿穿過真空腔室分別與左右兩塊石墨塊連接；左右兩塊石墨塊在束流方向前后錯位；電機通過各自的傳動機構帶動推進桿，使得左右兩塊石墨塊沿與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。

6.根據權利要求5所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：所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；

所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腔體上的開孔與橫向管狀腔體連通，兩段波紋管的另一端密封并與傳動機構連接。

7.根據權利要求6所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：第一能量分析狹縫及第二能量分析狹縫均還包括位于石墨塊及推進桿之間的左右兩個絕緣塊；石墨塊及絕緣塊位于橫向管狀腔體內，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。

8.根據權利要求7所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：所述驅動機構還包括底座，所述傳動機構及電機固定在底座上；波紋管焊接在橫向管狀真空腔體上。

9.根據權利要求8所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：所述縱向管狀真空腔體上設有觀察窗。

10.根據權利要求9所述的粒子加速器能量選擇與分析系統，其特征在于：石墨塊厚10mm，絕緣塊材料為陶瓷；降能塊的材料為石墨或鋁；旋轉盤的材料為不銹鋼。