[發(fā)明專利]回旋加速器內(nèi)剛性離子源的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法

在審

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• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110708855A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙良超;何小中;馬超凡;龍全紅;楊興林;李洪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: H05H7/00
• 分類號: H05H7/00;H05H7/08;H05H13/00
• 代理公司: 51274 成都四合天行知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 馮龍;王記明

本發(fā)明公開了一種回旋加速器內(nèi)剛性離子源的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，支撐架中設(shè)置有導(dǎo)軌一，支撐架外部安裝有驅(qū)動裝置一，驅(qū)動裝置一連接有傳動裝置一，傳動裝置一與導(dǎo)軌一連接；支撐架固定有用于與加速器外殼固定的法蘭一，導(dǎo)軌一上連接有導(dǎo)軌二，導(dǎo)軌二上設(shè)置有法蘭二和驅(qū)動裝置二，驅(qū)動裝置二連接有傳動裝置二，傳動裝置二與法蘭二連接，法蘭二的移動方向與導(dǎo)軌一的移動方向垂直。本發(fā)明安裝在真空外，其體積尺寸不受加速器內(nèi)部空間的限制，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而精確的多維運(yùn)動控制。安裝在真空外，其軸承、絲杠、導(dǎo)軌的潤滑不再受無油的限制。其傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動電機(jī)、信號線、電源線等均在加速器外部，選型及設(shè)計(jì)不再被真空條件限制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回旋加速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種回旋加速器內(nèi)剛性離子源的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

回旋加速器在加速帶電粒子時，其帶點(diǎn)粒子束流有外部產(chǎn)生式和內(nèi)部產(chǎn)生式，即外離子源和內(nèi)離子源。相比于外離子源，采用內(nèi)離子源的回旋加速器整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，設(shè)備構(gòu)成相對簡單，制造成本和維護(hù)成本均遠(yuǎn)低于外離子源。

內(nèi)離子源需要定期維修并拆裝，其相對位置不易固定。而加速器對內(nèi)離子源的位置極為敏感，通常需要相應(yīng)的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作在線調(diào)整。內(nèi)離子源所在的環(huán)境為加速器內(nèi)部，通常都存在較高的輻射劑量，不便于進(jìn)入加速器內(nèi)部完成相應(yīng)的操作。開啟并舉升加速器也會造成其它不利的影響。

為了實(shí)現(xiàn)離子源位置的調(diào)節(jié)，通常在加速器內(nèi)部、離子源放電室附件安裝位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，同時將離子源通過螺釘?shù)确绞焦潭ㄔ谠撜{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上。同時離子源還需要外接水電氣等管道，因此離子源整體是柔性的，可以進(jìn)行一定程度的彎曲、拉伸等，是現(xiàn)在位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動離子源移動時離子源不損壞。

這種結(jié)構(gòu)存在兩個顯著的缺點(diǎn)：一是離子源固定在加速器內(nèi)部的位移平臺上，要拆卸離子源必須打開加速器，進(jìn)入其內(nèi)部拆卸。人員需要承受的輻射劑量，拆卸所需時間也比較長。二是加速器內(nèi)部空間狹小，不便于多維位移控制臺的安裝。安裝在加速器內(nèi)部，位移的行程也受加速器內(nèi)部空間的限制，不便于大范圍調(diào)節(jié)。因此設(shè)計(jì)者們考慮是否可以對離子源進(jìn)行剛性設(shè)計(jì)，但是剛性離子源設(shè)計(jì)出來后，如何這種剛性離子源的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有柔性離子源位于加速器內(nèi)部，人員拆卸時耗時長，同時輻射危害大，并且加速器內(nèi)部空間狹小，使得調(diào)節(jié)范圍小，位移的行程也受限制，不便于大范圍調(diào)節(jié)，使得調(diào)節(jié)精度低，從而提供了一種回旋加速器內(nèi)剛性離子源的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法結(jié)合剛性離子源而安裝在加速器外部，保證了其位移的精確性，真空外安裝固定，使其可以不受加速器狀態(tài)的限制快速拆卸，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的體積尺寸不受加速器內(nèi)部空間的限制，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而精確的多維運(yùn)動控制。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：回旋加速器內(nèi)剛性離子源的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括支撐架，所述支撐架中設(shè)置有導(dǎo)軌一，支撐架外部安裝有驅(qū)動裝置一，且驅(qū)動裝置一連接有傳動裝置一，傳動裝置一與導(dǎo)軌一連接，驅(qū)動裝置一能夠通過傳動裝置一帶動導(dǎo)軌一沿著其軸線方向移動；所述支撐架固定有用于與加速器外殼固定的法蘭一，導(dǎo)軌一上連接有導(dǎo)軌二，導(dǎo)軌二上設(shè)置有法蘭二和驅(qū)動裝置二，導(dǎo)軌二設(shè)置在法蘭一和法蘭二之間，驅(qū)動裝置二連接有傳動裝置二，傳動裝置二與法蘭二連接，且驅(qū)動裝置二能夠通過傳動裝置二帶動法蘭二沿著導(dǎo)軌二移動，且法蘭二的移動方向與導(dǎo)軌一的移動方向垂直。