[發明專利]質子束流的測量裝置及系統

在審

• 申請號: 202110010206.2
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112666594A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 孔福全;隋麗;劉建成;龔毅豪;馬立秋;王巧娟;劉淇
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本公開提供了一種質子束流的測量裝置及系統，其中該裝置包括殼體結構和測量結構，殼體結構具有真空容置空間；測量結構套設于殼體結構的真空容置空間中，用于質子束流的測量；其中，測量結構包括陣列件，陣列件具有均勻分布設置的多個法拉第筒，用于實現質子束流的注量率和均勻性的測量。因此，本公開通過將包括多個法拉第筒的陣列件集成到真空容置殼體結構中，使得測量裝置能夠適應大氣環境下的測量；此外，借助于多個法拉第筒的陣列集成，還可以同時實現對高注量率的質子束流的注量率和均勻性的快速測量，具有更高的測量準確性，提高了測量效率，實現了在操作簡便、注量率和均勻性測量等方面的有效兼顧。

技術領域

本公開涉及原子能技術領域，尤其涉及一種質子束流的測量裝置及系統。

背景技術

目前，質子輻射效應研究應用越來越廣泛，尤其針對高注量率的質子輻射生物損傷。因此，針對高注量率的質子束流的參數診斷尤為重要。現有技術中，傳統的質子束流診斷方法所采用的單一大口徑法拉第筒只能在真空環境下使用，無法適用于大氣環境且無法實現精確地均勻性測量工作。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決現有技術中，傳統的質子束流診斷方法所采用的單一大口徑法拉第筒只能在真空環境下使用，無法適用于大氣環境且無法實現精確地均勻性測量工作的技術問題，本公開提供了一種質子束流的測量裝置及系統。

(二)技術方案

本公開的一方面提供了一種質子束流的測量裝置，其中包括殼體結構和測量結構，殼體結構具有真空容置空間；測量結構套設于殼體結構的真空容置空間中，用于質子束流的測量；其中，測量結構包括陣列件，陣列件具有均勻分布設置的多個法拉第筒，用于實現質子束流的注量率和均勻性的測量。

根據本公開的實施例，陣列件還包括支撐板，支撐板垂直于所述質子束流的入射方向、并設置于殼體結構的真空容置空間中，用于作為多個法拉第筒的支撐結構。

根據本公開的實施例，支撐板的邊緣與殼體結構的內表面相互絕緣抵接。

根據本公開的實施例，支撐板包括多個設置孔，多個設置孔均勻分布設置于支撐板上，多個設置孔的每個設置孔貫穿支撐板，用于一一對應設置多個法拉第筒，以形成陣列件。

根據本公開的實施例，測量結構還包括高壓板，高壓板沿質子束流的入射路徑設置于陣列件的多個法拉第筒的前方，用于在被施加高壓時防止電子從多個法拉第筒中逸出。

根據本公開的實施例，高壓板與多個法拉第筒中每個法拉第筒之間具有間隙，使高壓板與多個法拉第筒之間絕緣。

根據本公開的實施例，高壓板包括多個光闌孔，多個光闌孔的每個光闌孔貫穿高壓板并與多個法拉第筒中每個法拉第筒對應，用于使得入射的質子束流保持準直特性。

根據本公開的實施例，測量結構還包括多個前支柱，多個前支柱均勻分布設置于高壓板和支撐板之間，用于對高壓板進行支撐，使得高壓板與陣列件之間絕緣。

根據本公開的實施例，多個前支柱的每個前支柱的一端穿設于支撐板上，另一端抵接于高壓板上。

根據本公開的實施例，殼體結構包括筒體，筒體為沿質子束流入射路徑設置的筒柱狀結構，用于套設測量結構。

根據本公開的實施例，殼體結構還包括前面板，前面板與筒體的一端的邊緣固定設置，用于形成殼體結構的迎束面。

根據本公開的實施例，前面板包括多個準直孔，多個準直孔的每個準直孔貫穿前面板并與多個法拉第筒中每個法拉第筒對應，用于使得入射的質子束流具有準直特性。

根據本公開的實施例，殼體結構還包括后面板，后面板與筒體的另一端的邊緣固定設置，用于形成殼體結構的背束面。