[發明專利]一種光子光閘裝置

在審

• 申請號: 201811032699.4
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108983334A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 賈丹丹;祝萬錢;李勇軍;張敏;薛松;吳帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供一種光子光閘裝置，其包括：一吸收主體，其內部開有兩用于分別供進入該吸收主體的復合光束線中的兩條光束通過的一個通光孔和一個復合孔；一水冷卻循環系統；多個準直裝置；以及至少一個溫度探測裝置；其中，所述通光孔為一矩形通孔；復合孔具有位于下方的通光部和位于上方的擋光部；通光部為左右貫通的通道，擋光部為寬度沿光束的行進方向逐漸減小的楔形通道，擋光部的末端設有吸收擋光板。本發明的光子光閘裝置的通光孔和復合孔的設置使得該裝置在實現對超小夾角的復合光束線的其中一條光束進行通光和擋光控制的同時，也不影響另外一條光束的使用。

技術領域

本發明涉及同步輻射光源領域，更具體地涉及一種光子光閘裝置。

背景技術

同步輻射光是自由電子在磁場中運動時因狀態(速度和方向)發生改變，沿電子運動軌跡切線方向發出的電磁波，由于光譜連續、高亮度、準直性好等特點，在物理學、化學、生命科學、信息科學、能源和環境科學等很多科學研究和高科技領域中都有廣泛的應用。前端區是同步輻射光束線的一個重要組成部分，既自成體系，又與多個系統相關聯。主要功能是限制同步輻射光的尺寸、探測光束位置、吸收熱負載、實現下游設備安全保護、真空保護及人身保護，最終將同步輻射光傳送到下游光束線。

前端區上接儲存環，下連光束線，是儲存環和光束線之間的一個連接紐帶。一般地，一個儲存環引出口只有一條光束引出，使得一條光束線站對應一個前端區；但是隨著科學技術的發展和進步，開始嘗試從一個儲存環引出口引出有很小夾角的兩條光束，從而使得這兩條光束共用一個前端區，這種復合光束線稱為Canted光束線。

因此，Canted光束線的前端區(簡稱Canted前端區)的設備需要滿足兩個光束線使用。前端區的空間比較狹窄，對于Canted前端區的設備結構設計要求比較高。

其中，光子光閘是前端區的一個關鍵部件，它的控制運作決定了光束是否可以通過前端區順利到達光束線和實驗站。光子光閘能否獨立運動控制使用是直接關系到光束線實驗站能否安全進入光學棚屋，它是整個光束線實驗站安全連鎖的重要部件。

現有的已經建設完成的Canted前端區均在前端區設置有兩個光子光閘，并通過每個光束線獨立對應一個光子光閘裝置來實現兩個光束線的單獨控制。由于兩條光束的夾角相對較大，在前端區可以通過分光光闌裝置進行分光，進而實現兩條光束的完全分離，兩條光束再分別通過對應的光子光閘。

但是，現有的適用于Canted光束線前端區的光子光閘只能單獨控制在前端區已經完全分開的兩條光束線，現有的光子光閘的結構不適用于具有超小夾角Canted前端區。

對于具有超小夾角的Canted前端區，混合在一起的兩條光束線通過分光光闌裝置分光之后，兩條光束線由于夾角過小，通光裝置不能完全分開，在光束線位置上兩個光束還是共用一套裝置，所以兩條光束線在前端區不能完全分開，而現有的光子光閘只有一個通光擋光孔，在實現對超小夾角的Canted前端區的一條光束控制的同時，另外的一條光束就會被光子光閘擋住，不能順利到達下游光束線和實驗站；此外，因為Canted光束線是插入件光源，光源的功率非常的大，光束直接打到光束線上通光設備端面或者管壁上是非常危險的事情，有可能會因為功率過大造成設備損壞導致真空泄露。由于光源運行對整個前端區具有超高真空要求，一旦有真空泄露，就會啟動控制連鎖反應，對儲存環進行踢束保護，儲存環一旦踢束，會影響其它光束線站的正常運行。同時由于前端區處于輻射的環境，如果發生真空泄漏，不但超高真空環境遭到破壞，同時前端區下游的設備和人身的安全也會受到威脅。

對于目前在建的超小夾角的Canted前端區而言，其兩條光束線在前端區無法完全分開，所需要的光子光閘不但要考慮一條光束線實現單獨控制通光與否，同時也要考慮不能影響另外一條光束線的使用。綜上所述，研制新的適用于超小夾角Canted前端區的光子光閘是刻不容緩的關鍵任務。

發明內容