[實用新型]一種具有超強捕獲粒子能力的加速器磁體

有效

• 申請號: 201820142807.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN207835896U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 夏海濤;郭紅云;尚寶剛;孟慶華;譚曉超;孫德超;李芳;任慧;孫典奎;周海龍;許憲龍;劉晶
• 申請（專利權）人: 丹東華日理學電氣有限公司
• 主分類號: H05H7/04
• 分類號: H05H7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種具有超強捕獲粒子能力的加速器磁體，包括：上軛、主驅動線圈、引導磁鐵一、極面一、電子加速通道、真空環形軌道、引導磁隙、偏差線圈、極面二、收縮線圈、引導磁鐵二、下軛，加速器磁體在設計上滿足等時性和軸向聚焦的要求，保證了回旋加速器性能的穩定，大大提高了粒子的捕獲控制能力，最大限度地使帶電粒子可控，并經過不斷束流、聚焦，對粒子加以控制，最終產生具有超強穿透力的更高能量的X射線，大幅提高了設備的檢測范圍。

技術領域

本實用新型涉及一種加速器磁體，具體說是在無損檢測領域中的一種具有超強捕獲粒子能力的加速器磁體。

背景技術

在無損檢測領域里，加速器作為一種射線源發生裝置在大功率的無損檢測應用中得到廣泛應用，直線加速器雖然可以獲得較高的能量，但體積大，不易制造 ，而且獲得高能量的極限受到體積的限制而無法突破。而環形加速器應用范圍很廣泛，但因環形加速器的加速原理，使粒子加速不能達到太快，能量限度受到了很大的限制從而無法獲得更高的能量，檢測范圍受到了很大的限制，只能檢測有限的檢測范圍，因加速回旋半徑的影響其體積過于龐大，操作起來十分不方便，而且受到工件檢測空間的束縛，檢測效率低下。另外，由于電子受控能力差，加速到太高的能量時會產生很強伴隨輻射的缺陷，從而束縛了環形加速器的進一步應用。作為加速器核心部件，加速器磁體性能直接決定了加速器的能量。磁體對粒子的捕獲控制能力直接決定環形加速器的性能，現有環形加速器的磁性技術對粒子的捕獲控制能力較差，從而直接導致了環形加速器整體性能缺陷，無法得到進一步的應用發展。

發明內容

本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種具有超強捕獲粒子能力的加速器磁體。

本實用新型的技術手段如下：

所述具有超強捕獲粒子能力的加速器磁體包括：上軛、主驅動線圈、引導磁鐵一、極面一、電子加速通道、真空環形軌道、引導磁隙、偏差線圈、極面二、收縮線圈、引導磁鐵二、下軛、中心螺桿組件，其中上軛與引導磁鐵一以及下軛與引導磁鐵二一起通過不銹鋼中心螺桿組件固定于加速器殼體上，引導磁鐵一與引導磁鐵二中間設有連接上、下兩個引導磁極的引導磁隙，引導磁隙將引導磁鐵分成上下兩部分，引導磁隙置于兩個引導磁鐵之間并與其固定，同時將引導磁鐵的兩個極面分離，由引導磁鐵的極面與上軛、下軛組成了一個有界限的和可加速粒子通道，真空環形軌道置于其中。主驅動線圈纏繞在引導磁鐵的外部，收縮線圈和偏差線圈分別緊貼在上、下兩個引導磁鐵一和引導磁鐵二的極面，收縮線圈緊貼著引導磁鐵的極面，這兩部分線圈緊貼在一起，串聯聯接。

所述加速器磁體為緊湊型結構，上、下這兩組完全對稱的引導磁鐵，帶有相反極性，構成磁路的上、下級，引導磁鐵的極面直徑不大于170mm。

所述上軛和下軛由高飽合磁通密度、高磁導率的磁性材料例如硅鋼材料或者非晶合金材料組成。

所述引導磁鐵一和引導磁鐵二采用磁密達到2000T的高磁密材料。

所述引導磁隙是一個由多種材料組成的混合磁隙，這種混合磁隙由空氣、導磁材料或非導磁材料構成，引導磁隙的寬度是一個或多個混合磁隙的累計寬度，累計寬度小于50mm。

所述真空環形軌道是一個環形管，這個管的材料為低溫膨脹玻璃或者是內表面附著阻值為100至1000Ω/cm2絕緣涂層的陶瓷。

所述偏差線圈的匝數是收縮線圈匝數的2-5倍。

由于采用了上述技術方案，本實用新型中的加速器磁體為緊湊性結構，為加速器減小體積提供了保證。同時，本實用新型中的加速器磁體在設計上滿足等時性和軸向聚焦的要求，保證了回旋加速器性能的穩定，大大提高了粒子的捕獲控制能力，最大限度地使帶電粒子可控，并經過不斷束流、聚焦，對粒子加以控制，最終產生具有超強穿透力的更高能量的X射線，大幅提高了設備的檢測范圍。同時，對粒子的有效控制又大大減小了伴隨輻射的缺陷，方便人工檢測操作，提高了檢測生產效率，適于廣泛推廣。

附圖說明