CN106211537A - 一种超导回旋加速器真空排气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超导回旋加速器真空排气系统，该真空排气系统包括第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路；所述第一排气通路设置在超导回旋加速器高频系统的高频内杆(7)内，所述第二排气通路设置在高频系统的高频内杆(7)与高频外导体(4)之间，所述第三排气通路设置在超导回旋加速器高频外导体(4)与主磁铁盖板(2)之间；第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路均通过高频内杆(7)端部设置的D板(5)排出。本发明的超导回旋加速器真空排气系统，根据高频系统结构设计特点，布置多个真空排气通路，提高了超导回旋加速器真空排气的流导，增加超导加速器真空获得率，降低束流损失，提高束流品质。

Description

一种超导回旋加速器真空排气系统
技术领域
本发明属于粒子加速领域，具体涉及一种超导回旋加速器真空排气系统。
背景技术
真空系统是超导回旋加速器的基本组成之一，粒子在超导回旋加速器真空腔中回旋运动，经过加速间隙时获得能量被加速。根据超导回旋加速器自身特点，全部的超导回旋加速器主磁铁谷区均被高频系统的馈入及耦合装置使用，真空获得设备仅能用高频系统的的馈入及耦合在主磁铁谷区的空隙内对加速腔内进行真空排气。目前该类超导回旋加速器通用的真空排气通道为利用高频内杆内部的空间进行真空排气，高频内杆内部空间有限，导致真空排气通路流导有限，真空设备对加速腔内的有效抽速小，从而导致内部离子源的超导回旋加速器加速腔内真空度低，高频系统打火及多电子效应加剧，束流加速及传输效率低。该发明一种超导回旋加速器真空排气技术根据高频系统的馈入及耦合结构特点，开辟多个真空排气通路，增大真空排气通路流导，提高超导回旋加速器腔内真空度。
超导回旋加速器真空排气技术，加速器主磁铁高频内杆排气通路的基础上增加了两个排气空间，解决了超导回旋加速器真空系统排气空间狭小的工程技术难题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种超导回旋加速器真空排气系统，能够增加超导加速器真空获得率，提高超导回旋加速器真空排气的流导，降低束流损失，提高束流品质。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种超导回旋加速器真空排气系统，该真空排气系统包括第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路；所述第一排气通路设置在超导回旋加速器高频系统的高频内杆内，所述第二排气通路设置在高频系统的高频内杆与高频外导体之间，所述第三排气通路设置在高频系统的高频外导体与超导回旋加速器主磁铁盖板之间；第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路均通过高频内杆端部设置的D板排出。
进一步，所述第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路并联。
进一步，所述高频内杆侧面设有第一气体流通孔，第一排气通路内的气体通过第一气体流通孔排出。
进一步，所述高频外导体通过高频短路端与高频内杆相连接，高频短路端设第二气体流通孔，第二排气通路内的气体通过第二气体流通孔排出。
进一步，所述D板上设有多个高频腔体分布孔。
进一步，所述高频腔体分布孔气体流导大于第二排气通路及第三排气通路气体流导总和。
进一步，所述超导回旋加速器真空排气系统布置在6-8个主磁铁谷区。
本发明的有益技术效果在于：
(1)本发明根据高频系统结构设计特点，在超导回旋加速器主磁铁谷区内布置多个真空排气通路，从而增加超导加速器真空获得率，提高超导回旋加速器真空排气的流导，降低束流损失；
(2)本发明的超导回旋加速器真空排气系统，不但解决了超导回旋加速器高真空环境要求，还能够保证高频系统占用主磁铁谷区空间问题；
(3)本发明的超导回旋加速器真空排气系统，使230MeV超导回旋加速器，真空度好于5E-6mbar。
附图说明
图1是本发明超导回旋加速器真空排气系统局部结构示意图。
图中：
1-高频部件安装空间 2-主磁铁盖板 3-高频短路端
4-高频外导体 5-D板 6-高频腔体分布孔 7-高频内杆
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。如图1所示，是本发明提供的超导回旋加速器真空排气系统局部结构示意图，该超导回旋加速器真空排气系统包括第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路。第一排气通路设置在超导回旋加速器高频系统的高频内杆7内，第二排气通路设置在高频系统的高频内杆7与高频外导体4之间，第三排气通路设置在超导回旋加速器高频外导体4与超导回旋加速器主磁铁盖板2之间；第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路均通过高频内杆7端部设置的D板5的高频腔体分布孔6排出。
其中，高频系统包括高频内杆7和高频外导体4，高频内杆7穿设在超导回旋加速器主磁铁盖板2谷区内，高频外导体4穿设在主磁铁盖板2与高频内杆7之间，并通过高频短路端3与高频内杆7相连接。高频系统安装在高频部件安装空间1。
高频内杆7内部排气通路空间分为两种情况，一种情况是高频内杆7侧面设有第一气体流通孔，第一排气通路内的气体通过第一气体流通孔及高频腔体分布孔6排出；另一种情况是高频内杆7侧面不开孔，第一排气通路内的气体通过高频内杆7及高频腔体分布孔6排出。
高频外导体4与高频内杆7之间排气通路空间也分为两种情况，一种是在高频短路端3设有第二气体流通孔，第二排气通路内的气体通过第二气体流通孔及高频腔体分布孔6排出；另一种情况高频短路端3不开孔，第二排气通路内的气体通过高频腔体分布孔6排出。
第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路并联，这样，可同时保证多条通路排气，快速地提高超导回旋加速器腔内的真空度，降低束流损失，提高束流品质。
高频腔体分布孔6上规则或不规则气体流导应大于主磁铁盖板和高频外导体之间以及高频外导体和高频内杆之间的流导总和，这样，可保证排气的畅通性。
超导回旋加速器真空排气系统布置在6-8个主磁铁谷区。
每个超导回旋加速器主磁铁谷区高频系统结构空间可设置的真空排气通路不超过三个。
下面结合附图对本发明较佳实施例作进一步说明：
本发明以230MeV超导回旋加速器CYCIAE-230为例，高频内杆7内径130mm，高频外导体4和高频内杆7之间的等效直径为180mm，主磁铁谷区空间直径280mm，三部分真空排气空间并联，排气效果较仅用高频内杆空间排气提高30％，较仅用高频外导体4和高频内杆7空间排气提高20％。
本发明的超导回旋加速器真空排气系统并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (7)

1.一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：该真空排气系统包括第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路；所述第一排气通路设置在超导回旋加速器高频系统的高频内杆(7)内，所述第二排气通路设置在高频系统的高频内杆(7)与高频外导体(4)之间，所述第三排气通路设置在高频系统的高频外导体(4)与超导回旋加速器主磁铁盖板(2)之间；第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路均通过高频内杆(7)端部设置的D板(5)排出。
2.如权利要求1所述的一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：所述第一排气通路、第二排气通路及第三排气通路并联。
3.如权利要求2所述的一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：所述高频内杆(7)侧面设有第一气体流通孔，第一排气通路内的气体通过第一气体流通孔排出。
4.如权利要求3所述的一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：所述高频外导体(4)通过高频短路端(3)与高频内杆(7)相连接，高频短路端(3)设第二气体流通孔，第二排气通路内的气体通过第二气体流通孔排出。
5.如权利要求4所述的一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：所述D板上设有多个高频腔体分布孔(6)。
6.如权利要求5所述的一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：所述高频腔体分布孔(6)气体流导大于第二排气通路及第三排气通路气体流导总和。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种超导回旋加速器真空排气系统，其特征是：所述超导回旋加速器真空排气系统布置在6-8个主磁铁谷区。
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