[發(fā)明專利]高頻腔恒溫裝置與控制方法及質(zhì)子/重離子加速器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911067728.5 | 申請日： | 2019-11-04 |
| 公開（公告）號： | CN110740560A | 公開（公告）日： | 2020-01-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉景源;呂銀龍;殷治國;紀彬;邢建升 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國原子能科學(xué)研究院 |
| 主分類號： | H05H7/00 | 分類號： | H05H7/00 |
| 代理公司： | 11508 北京維正專利代理有限公司 | 代理人： | 卓凡 |
| 地址： | 10241*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高頻腔 輸送泵 恒溫加熱裝置 冷卻裝置 恒溫裝置 旁通裝置 冷卻液出口端 冷卻液入口端 重離子加速器 加熱器 流體輸送量 輸入端連接 回流冷卻 冷卻管路 冷卻回路 旁通連接 控制閥 破真空 輸入端 狀態(tài)時 加速器 待機 停機 質(zhì)子 加熱 共享 鍛煉 | ||
本發(fā)明涉及一種高頻腔恒溫裝置與控制方法及質(zhì)子/重離子加速器，恒溫裝置包括冷卻裝置及恒溫加熱裝置，恒溫加熱裝置的旁通裝置旁通連接冷卻裝置的輸送泵與高頻腔的冷卻液入口端，恒溫加熱裝置的加熱器位于旁通裝置外與輸入端冷卻回路外并且在高頻腔的冷卻液出口端與輸送泵之間。恒溫加熱裝置共享冷卻裝置的輸送泵與高頻腔內(nèi)的冷卻管路，停機破真空狀態(tài)時能加熱維持高頻腔的待機溫度。更具體地，輸送泵的輸入端連接有回流冷卻控制閥，以調(diào)節(jié)控制輸送泵的流體輸送量，本發(fā)明具有縮短高頻腔鍛煉時間，使加速器更快投入運行的效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及質(zhì)子/重離子加速的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高頻腔恒溫裝置與控制方法及質(zhì)子/重離子加速器，其中質(zhì)子指質(zhì)量數(shù)等于1的自由離子，重離子指質(zhì)量數(shù)大于4的自由離子。
背景技術(shù)
質(zhì)子/重離子加速器已知能應(yīng)用于醫(yī)療、半導(dǎo)體、原子物理、材料科學(xué)、生命科學(xué)、新能源研究、天體物理等領(lǐng)域，對質(zhì)子/重離子提供能量以產(chǎn)生適當加速強度的質(zhì)子/重離子能量束。而如何讓質(zhì)子/重離子加速器能更穩(wěn)定的運行將是一門重要課題，特別是在工作頻率可調(diào)且工作負載等條件變化的情況下，使質(zhì)子/重離子加速器能夠穩(wěn)定運行的目標將更為困難去達成。
通常質(zhì)子/重離子加速器主要由離子源系統(tǒng)、粒子輸運系統(tǒng)、主磁鐵、高頻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)及各種輔助系統(tǒng)等組成。其中高頻系統(tǒng)一般由高頻加速電極、高頻共振腔和高頻功率源三部分構(gòu)成。高頻系統(tǒng)的作用在于為離子提供回旋加速器所必需的高頻電壓，是加速器中最基本的組成部分之一，高頻共振腔工作狀態(tài)的穩(wěn)定對于加速器的性能有很大的影響。
然而，質(zhì)子/重離子加速器在運行服役期間，需定期進行維護，對易損件進行檢查與更換。檢修過程中，高頻腔勢必與大氣或外部氣體接觸，高頻腔腔體壁面會吸收大量空氣，重新啟動運行時，被吸收空氣會持續(xù)的從高頻腔體中析出，這會降低高頻室的真空度，進而引起高頻打火并降低束流品質(zhì)。因此，目前質(zhì)子/重離子加速器由停機檢修后再重新啟動到穩(wěn)定運行狀態(tài)需要一段相當長且不可控的鍛煉時間。
原申請人在中國發(fā)明專利申請公布號CN108633160A公開了一種質(zhì)子加速器束流冷卻裝置，屬于質(zhì)子加速器領(lǐng)域，包括導(dǎo)熱束流阻斷體，導(dǎo)熱束流阻斷體側(cè)壁上開設(shè)有存儲凹槽，凹槽內(nèi)存儲有冷卻液；導(dǎo)熱束流阻斷體與中空管體一端相連，中空管體另一端與導(dǎo)熱冷凝體相連，導(dǎo)熱束流阻斷體的凹槽、中空管體的內(nèi)腔和冷凝體之間形成供冷卻液冷卻的冷卻內(nèi)腔。因此，已公開了可以通過熱傳導(dǎo)的方式對質(zhì)子加速器進行散熱冷卻。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的其中一目的是提供一種高頻腔恒溫裝置，用以解決質(zhì)子/重離子加速器檢修停機到運行服役的過程會持續(xù)的從高頻腔體中析出空氣，導(dǎo)致高頻打火、束流品質(zhì)降低或需要大量高頻腔鍛煉時間的問題，使質(zhì)子/重離子加速器能夠更快的投入運行。
本發(fā)明的另一目的是提供一種質(zhì)子/重離子加速器，使用前述的高頻腔恒溫裝置，用以實現(xiàn)高頻腔系統(tǒng)停機時，啟用恒溫循環(huán)提高高頻腔的待機溫度，運行時冷卻帶走高頻腔內(nèi)熱量，并且可以不需要改變質(zhì)子/重離子加速器高頻腔內(nèi)的管道設(shè)計。
本發(fā)明的另一目的是提供一種高頻腔恒溫控制方法，用以實現(xiàn)加快高頻腔的排氣，使高頻腔更快速度過多電子效應(yīng)區(qū)，減少加速器從重新啟動到達到運行工況的時間。
本發(fā)明的其中一發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：
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