[發明專利]一種小型串列加速器剝離氣體輸入裝置

有效

• 申請號: 202110705135.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113490324B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 何明;包軼文;李康寧;趙慶章;游曲波;蘇勝勇;張文慧;胡畔
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05H7/22
• 分類號: H05H7/22
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明涉及一種小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，屬于加速器技術領域，包括加速器腔體，加速器腔體內部沿加速器腔體長度方向依次設置有前加速管、氣體剝離管和后加速管，加速器腔體外部設置有剝離氣體罐和用于調節剝離氣體氣壓的氣壓調制器，氣壓調制器一端與剝離氣體罐連通，另一端與位于所述加速器腔體內部的石英微孔管連通，石英微孔管另一端連通所述氣體剝離管。本發明結構簡單、操作方便，通過將剝離氣體罐放置在加速器外，避免了經常打開加速器進行剝離罐和剝離氣體種類的更換；通過氣壓調制器將所需壓力的剝離氣體從地電位輸入到高電位，實現剝離氣體流量的精確控制。

技術領域

本發明屬于加速器技術領域，具體為一種小型串列加速器剝離氣體輸入裝置。

背景技術

串列加速器是在加速器前半部分將負離子加速后進入位于加速器中部的氣體剝離系統將負離子剝離成正離子,然后再利用加速器的后半部分對正離子進行再加速。因此，為了實現離子的氣體剝離需要使用剝離氣體。常規的剝離氣體輸入方法是將裝有剝離氣體的罐體放置在加速器的頭部高壓區域，同時為了實現剝離氣體的流量控制，需要利用一個絕緣桿從地電位伸到位于高電位的氣體流量控制閥去控制氣體流量大小，如圖1所示。該裝置需要經常打開加速器殼體進行剝離罐和剝離氣體種類的更換，操作不便；同時由于剝離罐放置在加速器頭部高壓區域的高壓臺架上，高壓臺架體積較大，不利于小型化。

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，該裝置能夠在地電位而非在高電位實現剝離氣體流量的精確控制，同時更換氣體過程簡單，從而使得加速器體積小，結構緊湊。

為達到以上目的，本發明采用的一種技術方案是：

一種小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，包括加速器腔體，所述加速器腔體內部沿加速器腔體長度方向依次設置有第一加速管、氣體剝離管和第二加速管，所述加速器腔體外部設置有剝離氣體罐和用于控制剝離氣體氣壓的氣壓調制器，所述氣壓調制器一端與所述剝離氣體罐連通，另一端與位于所述加速器腔體內部的石英微孔管連通，所述石英微孔管另一端與所述氣體剝離管連通，通過所述石英微孔管將剝離氣體從地電位輸送至高電位，實現剝離氣體的輸入。

進一步，如上所述的小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，所述串列加速器的端電壓≤0.5MV。

進一步，如上所述的小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，所述剝離氣體的種類為氦氣、氬氣或氮氣。

進一步，如上所述的小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，當所述串列加速器的端電壓為0.5MV時，所述氣體剝離管的內徑為150微米，長度為200毫米。

進一步，如上所述的小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，基于所述串列加速器的端電壓、所述氣體剝離管的長度和內徑確定所述剝離氣體的氣壓。

進一步，如上所述的小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，所述石英微孔管內剝離氣體的氣壓控制在20個大氣壓～40個大氣壓范圍內，以使剝離氣體不被高壓擊穿,同時實現氣體流量的控制。

采用本發明所述的小型串列加速器剝離氣體輸入裝置，具有以下顯著的技術效果：

1、通過將剝離氣體罐放置在加速器外，避免了經常打開加速器進行剝離罐和剝離氣體種類的更換過程中灰塵、油污等污染成分進入加速器，對加速器的高壓穩定性會造成的影響，簡化了更換氣體的過程，提高了加速器的穩定性和運行時效；

2、通過氣壓調制器將所需壓力的剝離氣體從地電位輸入到高電位，實現剝離氣體流量的精確控制，克服了現有技術中用機械手段去調節絕緣棒難以實現氣體流量精密控制的缺陷；

3、將剝離氣體罐置于加速器外部，加速器結構更加緊湊，可節約實驗室占地面積和設備成本。

附圖說明

圖1是現有技術中串列加速器剝離氣體輸入裝置的結構示意圖；