[發明專利]同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸方法及其結構

有效

• 申請號: 201810682303.4
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108834301B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李鵬展;張天爵;尹蒙;紀彬;邢建升
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05H13/02
• 分類號: H05H13/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 曹曉斐

本發明公開了一種同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸結構，其技術方案要點包括電容真空室、轉動設置于電容真空室內的電容轉子以及固定連接于電容轉子一端用于驅動電容轉子轉動的轉軸，所述電容轉子包括設置于中部的圓盤部以及沿圓盤部周向外側分布的葉片部，所述轉軸上設置有與圓盤部設有間隔的接電轉盤，所述圓盤部和接電轉盤之間壓接有接電銅網；所述接電轉盤遠離圓盤部的一側與電容真空室側壁之間設置有用于進行高頻接地的平面窄間隙，本發明具有在高速旋轉條件下能夠穩定實現電接觸的效果。

技術領域

本發明涉及同步回旋加速器領域，更具體地說它涉及一種同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸結構。

背景技術

為適應相對論的影響，同步回旋加速器在離子加速過程中，腔體頻率逐漸減小。在束流引出后，腔體頻率快速回調到初始加速頻率，繼續下一束團的加速。同步回旋加速器腔體頻率的變化一般通過周期性的旋轉電容實現。常溫同步回旋加速器設計中，旋轉電容轉速很低，可同時腔體結構設計復雜，各部件之間的電接觸結構較繁瑣。在高速旋轉電容的設計中，常規的同步回旋加速器旋轉電容轉子電接觸方法表現出明顯的局限性。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的第一目的在于提供一種同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸結構，其優點在于高速旋轉條件下能夠穩定實現電接觸。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸方法，將轉軸和電容轉子電接觸；在轉軸上設置接電轉盤；在電容真空室內設置與接電轉盤具有間隙小于0.2mm的平面窄間隙，構成接地電容。

通過采用上述技術方案，轉軸和電容轉子電接觸，使得兩者處于同電位；而由于平面窄間隙，使得接電轉盤和電容真空室側壁兩者構成了接地電容。有公知常識可知，電容在高頻領域下阻值接近于零，因此就等于接電轉盤和電容真空室腔體外殼共同處于地電位。此方式相比于在旋轉電容轉軸上安裝電刷與腔體外殼接地的方式。由于接電轉盤和腔體外殼不直接接觸，因此不會出現磨損和升溫問題，并且在長時間使用后依然能夠保持穩定的接地。

本發明的第二目的在于提供一種同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸結構，其優點在于在高速旋轉條件下能夠穩定實現電接觸。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種同步回旋加速器中旋轉電容轉子的電接觸結構，包括電容真空室、轉動設置于電容真空室內的電容轉子以及固定連接于電容轉子一端用于驅動電容轉子轉動的轉軸，所述電容轉子包括設置于中部的圓盤部以及沿圓盤部周向外側分布的葉片部，所述轉軸上設置有與圓盤部設有間隔的接電轉盤，所述圓盤部和接電轉盤之間壓接有接電銅網；所述接電轉盤遠離圓盤部的一側與電容真空室側壁之間設置有用于進行高頻接地的平面窄間隙。

通過采用上述技術方案，由于高頻領域，面接觸的電連接效果比點接觸的電連接效果要好很多。接電銅網受壓設置于圓盤部和接電轉盤之間，實現圓盤部和接電轉盤的穩定的面接觸導電；且接電銅網具有良好的導電性能，減小了接觸電阻。另外由于接電轉盤和電容真空室側壁由于具有平面窄間隙，且圓盤部的電子能夠通過接電銅網移動至接電轉盤上，從而使得接電轉盤和電容真空室側壁之間構成一個接地電容。又由于此接地電容屬于高頻領域，在高頻領域下電容阻值很低，從而實現高頻接地。而這種接地方式由于接電轉盤和腔體外殼不直接接觸，不會出現磨損和升溫問題，并且在長時間使用后依然能夠保持穩定的接地。

本發明進一步設置為：所述圓盤部面向接電轉盤的一側開設有環形槽，所述接電銅網呈環形，且接電銅網的一端嵌入環形槽內，另一端抵接所述接電轉盤。

通過采用上述技術方案，通過將接電銅網嵌入環形槽的方式，能夠有效的限制接電銅網在與轉軸同步的高速轉動下可能出現的徑向移動。保證接電銅網在高速轉動下位置的穩定性。

本發明進一步設置為：所述接電銅網具有彈性，且當接電銅網未發生形變時，所述接電銅網的半徑的環形槽的外圓半徑。