[發(fā)明專利]一種回旋加速器磁測霍爾探頭溫度控制裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810673337.7
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108549043A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳根;王軍;宋云濤;陳永華;楊慶喜;李恒博;徐曼曼;馮漢升;丁開忠
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥中科離子醫(yī)學技術(shù)裝備有限公司
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07;G01R35/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開一種回旋加速器磁測霍爾探頭溫度控制裝置，包括探頭工裝、霍爾探頭、散熱銅片、半導體制冷片、NMR探頭、陶瓷纖維隔熱片；探頭工裝包括探頭支撐及定位底座，探頭工裝由束流探針孔插入放置于超導磁體磁極間隙中心位置；所述霍爾探頭水平貼在半導體制冷片的熱面；散熱銅片上側(cè)與半導體制冷片冷面貼裝，下側(cè)與陶瓷纖維隔熱片貼裝；散熱銅片和陶瓷纖維隔熱片固定于探頭支撐前段上表面；陶瓷纖維隔熱片放置于NMR探頭上，NMR探頭嵌入到探頭支撐前段上部與定位底座前段的凹槽內(nèi)，并固定于探頭工裝上。本裝置在設(shè)計上滿足超導磁體磁極間隙均勻場空間的限制，同時完成了檢測探頭的溫度控制，實現(xiàn)了在不同溫度條件下進行磁場強度測量的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種霍爾探頭的溫度控制裝置。該溫度控制裝置按照超導磁體磁極間隙空間大小設(shè)計，在保證探頭處于間隙均勻場空間中的同時，實現(xiàn)了霍爾探頭溫度的調(diào)節(jié)和控制。

背景技術(shù)

回旋加速器在核醫(yī)學領(lǐng)域有著廣泛的應用，尤其是在放射性藥物制藥，腫瘤治療等領(lǐng)域有重要意義。它能夠?qū)崿F(xiàn)用微觀世界中的質(zhì)子、重離子射線治療腫瘤，是當今世界最尖端的放射治療技術(shù)，僅有個別發(fā)達國家掌握并應用該技術(shù)。合肥離子醫(yī)學中心對研制緊湊型超導回旋加速器做了大量的調(diào)研和實驗工作，并開展了超導回旋加速器的研制工作。

超導回旋加速器磁場主要由常溫主磁鐵和超導線圈提供，它是回旋加速器相當重要的組成部分，加速器磁場為束流的運動提供了約束力和強聚焦力，其場型分布直接決定了該回旋加速器的性能。為了檢驗超導回旋加速器中的超導線圈的加工質(zhì)量及其位置安裝精度，需要分析超導線圈的磁場性能，因此需要設(shè)計磁場測量系統(tǒng)對超導線圈中心平面及附近的磁場進行精準測量。近年來，隨著磁場測量技術(shù)的不斷發(fā)展，測量的范圍達到10^-15～10³T，而國內(nèi)外的霍爾傳感器測量在高磁場情況下，不能精確測量。

因此，需要用更精準的設(shè)備磁場測量工具核磁共振儀來校準和標定霍爾傳感器。核磁共振儀和霍爾傳感器需要放置于均勻度小于10^-4磁場區(qū)域內(nèi)以保證校準精度，同時需要完成霍爾探頭在20℃、26℃和32℃溫度條件下的磁場強度測量和校準，因此依據(jù)均勻場區(qū)域的結(jié)構(gòu)和空間尺寸設(shè)計此溫度控制裝置，實現(xiàn)霍爾探頭的溫度調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

為實現(xiàn)超導磁體磁極間隙均勻場區(qū)域在不同溫度條件下的磁場強度測量，需要將霍爾探頭置于均勻場區(qū)域并對霍爾探頭進行溫度控制，本發(fā)明提供一種回旋加速器磁測霍爾探頭溫度控制裝置，此溫度控制裝置滿足了超導磁體磁極間隙的空間限制，同時實現(xiàn)了用于磁場測量霍爾探頭的溫度控制。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種回旋加速器磁測霍爾探頭溫度控制裝置，包括探頭工裝、霍爾探頭、散熱銅片、半導體制冷片、NMR探頭、陶瓷纖維隔熱片；所述探頭工裝包括探頭支撐及定位底座，探頭工裝由束流探針孔插入放置于超導磁體磁極間隙中心位置；所述霍爾探頭水平貼在半導體制冷片的熱面；所述散熱銅片上側(cè)與半導體制冷片冷面貼裝，下側(cè)與陶瓷纖維隔熱片貼裝；散熱銅片和陶瓷纖維隔熱片固定于探頭支撐前段上表面；陶瓷纖維隔熱片放置于NMR探頭上，NMR探頭嵌入到探頭支撐前段上部與定位底座前段的凹槽內(nèi)，并固定于探頭工裝上。

所述探頭支撐前段下部為臺階口設(shè)置，探頭支撐后段的上部向內(nèi)陷設(shè)置形成定位底座；其中，探頭支撐前段上部與定位底座的前段設(shè)有凹槽。

所述散熱銅片厚度為1mm，其長度和寬度大于半導體制冷片。

所述散熱銅片和陶瓷纖維隔熱片由兩側(cè)緊固螺釘固定于探頭支撐前段上表面；所述NMR探頭由兩側(cè)緊固螺釘固定于探頭工裝上。

所述半導體制冷片實現(xiàn)溫度控制為：在20℃、26℃、32℃三個溫度檔的切換，所測均勻場位于回旋加速器超導磁體磁極間隙；該間隙高度為20mm,均勻場區(qū)域為直徑5mm,高度8mm的柱形區(qū)域，均勻場中心與間隙中心重合。