CN106132067A - 一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置 - Google Patents

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    • H05H13/00—Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H05H13/005—Cyclotrons

Abstract

本发明涉及一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，所述装置包括：圆周方向上等分布置的四个Dee板(8，9，10，11)，分为两组，每两个相对的Dee板为一组；下过桥连接件(2)，从下部连接一组相对的Dee板(9，11)的头部(7，5)；上过桥连接件(3)，从上部连接另一组相对的Dee板(8，10)的头部(4，6)。本发明解决了单过桥电极结构中存在的腔体电压分布不平衡、谐振频率调节困难和高频发射机负载大的问题，大大降低了超导回旋加速器高频系统的研制难度，有利于加速器的束流调试和加速器的稳定运行。

Description

一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置
技术领域
本发明具体涉及一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，属于超导回旋加速器技术领域。
背景技术
中心区系统是超导回旋加速器的关键系统。中心区电极是高频谐振腔的组成部分，其上加载的高频电场由高频功率源提供。离子源用于产生所需的带电粒子，从离子源引出口引出的带电粒子的动能接近于零，经过中心区电极选择合适的加速带电粒子到一定的动能。超导回旋加速器中，有的采用两个高频谐振腔，也有的采用四个高频谐振腔。在安装了四个高频谐振腔的超导回旋加速器中，四个腔分别安置在四个磁铁谷区，相邻腔体方位角相差90度。根据调研，四个高频腔的回旋加速器目前采用单过桥结构，高频发射器向其中的一个高频谐振腔馈入高频功率，此腔体叫做驱动腔。与驱动腔相差180度的另外一个高频谐振腔与驱动腔通过中心区的过桥连接起来，高频功率从过桥电导传输过去。而另外两个高频腔不与驱动腔物理连接，而是通过在中心区电容耦合的方式将高频功率从驱动腔传导过去。这种结构的好处是只需要一个高频功率发射机，节省成本。但是其缺点是，两个腔体的高频功率需要通过中心区电容耦合传导，并且满足粒子在加速器中得到持续加速的要求，这在具体实现上有很大的难度，容易造成腔体问电压分布的不平衡，整个系统谐振频率的调节比较困难，而且单台高频发射机为四个腔体提供高频功率，负载比较大。
发明内容
本发明针对四个腔体的超导回旋加速器的中心区单过桥电极结构中存在的腔体电压分布不平衡、谐振频率调节困难和高频发射机负载大的问题，提出了采用双过桥的电极结构，从而容易实现不同腔体之间的电压平衡和谐振频率的调节。
具体的，本发明提供一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，所述装置包括：
圆周方向上等分布置的四个Dee板(8，9，10，11)，分为两组，每两个相对的Dee板为一组；
下过桥连接件(2)，从下部连接一组相对的Dee板(9，11)的头部(7，5)：
上过桥连接件(3)，从上部连接另一组相对的Dee板(8，10)的头部(4，6)。
进一步，如上所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，所述下过桥连接件(2)和上过桥连接件(3)均为良导电体。
进一步，如上所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，所述下过桥连接件(2)和上过桥连接件(3)与所述超导回旋加速器的离子源(1)之间保持足够的距离。
进一步，如上所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，为此，所述下过桥连接件(2)和上过桥连接件(3)的结构为U形。
进一步，如上所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，所述每组Dee板各由一台高频发射机提供高频功率，两台发射机的高频相位相差180度。
本发明解决了单过桥电极结构中存在的腔体电压分布不平衡、谐振频率调节困难和高频发射机负载大的问题，大大降低了超导回旋加速器高频系统的研制难度，有利于加速器的束流调试和加速器的稳定运行。
附图说明
图1是图2中的中心区双过桥电极部分的放大示意图。
图2是四个高频腔体的Dee板排列示意图。
附图标记：
1 离子源
2 下过桥连接件
3 上过桥连接件
4、5、6、7 Dee板头部
8、9、10、11 Dee板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
下面以一台引出质子能量为230兆电子伏、有四台高频腔体的超导回旋加速器为例，如图1、2所示：把Dee板9的头部7和Dee板11的头部5通过下过桥连接件2连接起来，由一台输出功率为50kW的高频发射机提供高频功率。把Dee板8的头部4和Dee板10的头部6用上过桥连接件3连接起来，由另外一台输出功率为50kW的高频发射机提供高频功率。该加速器工作在二次谐波模式，即高频振荡频率是带电粒子在加速器内的旋转频率的二倍。为了实现粒子在高频电场的持续加速，要求高频系统工作在推-拉模式，即要求相邻两个腔体的高频相位相差180度。这样，下过桥连接件2和上过桥连接件3之间的高频相位相差也是180度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，其特征在于所述装置包括：
圆周方向上等分布置的四个Dee板(8，9，10，11)，分为两组，每两个相对的Dee板为一组；
下过桥连接件(2)，从下部连接一组相对的Dee板(9，11)的头部(7，5)；
上过桥连接件(3)，从上部连接另一组相对的Dee板(8，10)的头部(4，6)。
2.如权利要求1所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，其特征在于：
所述下过桥连接件(2)和上过桥连接件(3)均为良导电体。
3.如权利要求1所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，其特征在于：
所述下过桥连接件(2)和上过桥连接件(3)与所述超导回旋加速器的离子源(1)之间保持足够的距离。
4.如权利要求3所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，其特征在于：
为此，所述下过桥连接件(2)和上过桥连接件(3)的结构为U形。
5.如权利要求1所述的超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置，其特征在于：
所述每组Dee板各由一台高频发射机提供高频功率，两台发射机的高频相位相差180度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108024438A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于超导回旋加速器rf谐振腔c型电连接结构
CN116033642A (zh) * 2023-01-09 2023-04-28 中国科学院近代物理研究所 一种强流超导回旋加速器高频装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05144597A (ja) * 1991-11-22 1993-06-11 Rikagaku Kenkyusho サイクロトロンの加速方法及び装置
JPH11329796A (ja) * 1998-05-11 1999-11-30 Mitsubishi Electric Corp 等時性サイクロトロン
US20080258653A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Advanced Biomarker Technologies, Llc Cyclotron having permanent magnets
JP2011501391A (ja) * 2007-10-29 2011-01-06 イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー 粒子加速器におけるビーム電流の高速変調のための装置及び方法
JP2014160613A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd サイクロトロン
CN206061267U (zh) * 2016-07-29 2017-03-29 中国原子能科学研究院 一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05144597A (ja) * 1991-11-22 1993-06-11 Rikagaku Kenkyusho サイクロトロンの加速方法及び装置
JPH11329796A (ja) * 1998-05-11 1999-11-30 Mitsubishi Electric Corp 等時性サイクロトロン
US20080258653A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Advanced Biomarker Technologies, Llc Cyclotron having permanent magnets
JP2011501391A (ja) * 2007-10-29 2011-01-06 イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー 粒子加速器におけるビーム電流の高速変調のための装置及び方法
JP2014160613A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd サイクロトロン
CN206061267U (zh) * 2016-07-29 2017-03-29 中国原子能科学研究院 一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108024438A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于超导回旋加速器rf谐振腔c型电连接结构
CN108024438B (zh) * 2017-12-13 2019-07-05 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于超导回旋加速器rf谐振腔c型电连接结构
CN116033642A (zh) * 2023-01-09 2023-04-28 中国科学院近代物理研究所 一种强流超导回旋加速器高频装置
CN116033642B (zh) * 2023-01-09 2023-09-26 中国科学院近代物理研究所 一种强流超导回旋加速器高频装置

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