CN106231776B - 超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，将超导回旋加速器离子源注入装置(1)注入孔与超导回旋加速器内部芯柱(2)的中心孔(7)对应设置；在芯柱(2)侧面开设芯柱侧面孔(6)，该芯柱侧面孔(6)与中心孔(7)相连通，在超导回旋加速器的高频腔体(4)内开设真空排气通道，该真空排气通道与芯柱侧面孔(6)相连通。采用本发明的超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，通过在超导回旋加速器内部设置一个或多个排气通道，将离子源中心区内的气体通过一个或多个通道排出，从而提高了超导回旋加速器内部离子源中心区真空度，解决了超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度偏低的问题。

Description

超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法
技术领域
本发明属于超导回旋加速器领域，具体涉及一种超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法。
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，采用内部离子源注入一定量气体，经过电离，偏转，加速，最后引出。对于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，加上采用内部离子源，从而导致超导回旋加速器加速腔内中心区真空度最差。容易引起高频系统在中心区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内部离子源中心区真空度的提高方法，在中心轴线位置开辟多个真空排气通路，同时增加一套真空设备，主要对内部离子源气载进行排气，改善超导回旋加速器内部离子源真空度。
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内部离子源中心区内真空度提高方法，能够提高内部离子源中心区真空度，保证束流品质。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，将超导回旋加速器离子源注入装置注入孔与超导回旋加速器内部芯柱的中心孔对应设置；在芯柱侧面开设芯柱侧面孔，该芯柱侧面孔与中心孔相连通，在超导回旋加速器的高频腔体内开设真空排气孔，该真空排气孔与芯柱侧面孔相连通。
进一步，所述芯柱侧面开设多个芯柱侧面孔，且多个芯柱侧面孔并联设置。
进一步，所述高频腔体内开设多个真空排气孔，多个真空排气孔并联设置。
进一步，所述多个芯柱侧面孔的流通面积大于芯柱中心孔的流通面积。
进一步，所述高频腔体内开设真空排气孔的流通面积大于或等于多个芯柱侧面孔(6)的流通面积。
本发明的有益技术效果在于：
(1)本发明将超导回旋加速器轴向离子源注入装置注入孔与超导回旋加速器内部芯柱的中心孔对应设置，从而将中心区平面与芯柱的中心孔之间形成第一排气通道，通过该第一排气通道可将中心区平面的气体排出。
(2)本发明通过在芯柱侧面开设一个或多个芯柱侧面孔，在高频腔体内开设一个或多个真空排气孔，该真空排气孔与芯柱侧面孔相连通，从而形成第二排气通道，通过第二排气通道可将中心区平面内的气体排出；
(3)第一排气通道和第二排气通道同时使用，可快速地改善超导回旋加速器离子源中心区真空度。
附图说明
图1是本发明超导回旋加速器的局部结构示意图。
图中：
1-离子源注入装置 2-芯柱 3-中心区平面 4-高频腔体
5-第二排气通道 6-芯柱侧面孔 7-中心孔 8-第一排气通道
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内部离子源中心区内真空度提高方法，该方法包括以下步骤：
将超导回旋加速器轴向离子源注入装置1注入孔与超导回旋加速器内部芯柱2的中心孔7对应设置，这样，在超导回旋加速器中心区平面3和芯柱2的中心孔7之间形成第一排气通道8，该第一排气通道8通过超导回旋加速器内部的抽真空装置将中心区平面3内的气体排出。另外，将离子源注入装置1与芯柱2的中心孔7对应设置，可确保满足磁场对称分布的要求。
在芯柱2侧面开设芯柱侧面孔6，该芯柱侧面孔6与芯柱2的中心孔7相连通；在高频腔体4内开设真空排气孔，该真空排气孔与芯柱侧面孔6相连通；从而中心区平面3、中心孔7、芯柱侧面孔6及真空排气孔形成第二排气通道5，第二排气通道5通过超导回旋加速器内部设置的抽真空装置将中心区平面3内的气体排出。
为了保证更好的排出效果，可在芯柱上设置多个芯柱侧面孔，且多个芯柱侧面孔采用并联设置；可在高频腔体4内开设多个真空排气孔，多个真空排气孔采用并联设置。从而能够满足中心区平面3排气的要求。
为了保证气体排出的畅通性，高频腔体4内开设真空排气孔的流通面积大于或等于多个芯柱侧面孔6的流通面积。同时，
第二排气通道的流通面积大于或等于第一排气通道的流通面积，满足内部离子源中心区80％以上的气体通过真空排气通道排出。
下面结合附图对本发明较佳实施例作进一步说明：
如图1所示，离子源注入装置1自上而下将离子源注入到中心区平面3，中心区平面3处气体主要排气通道有：第一排气通道8和第二排气通道5。以230MeV超导回旋加速器为例，内部离子源气流量不大于1SCCM情况下，第一排气通道不大于50mm，超导回旋加速器内设置4个第二排气通道5，可以提供741/s的真空排气通道抽速，可将内部离子源中心区真空度提高5-7％，内部离子源中心平面真空度可以得到很好的改善。
本发明的超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法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 (5)

1.一种超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，其特征是：将超导回旋加速器离子源注入装置(1)注入孔与超导回旋加速器内部芯柱(2)的中心孔(7)对应设置，在超导回旋加速器中心区平面(3)和芯柱(2)的中心孔(7)之间形成第一排气通道(8)，第一排气通道(8)通过超导回旋加速器内部的抽真空装置将中心区平面(3)内的气体排出；在芯柱(2)侧面开设芯柱侧面孔(6)，该芯柱侧面孔(6)与中心孔(7)相连通，在超导回旋加速器的高频腔体(4)内开设真空排气孔，该真空排气孔与芯柱侧面孔(6)相连通，中心区平面(3)、中心孔(7)、芯柱侧面孔(6)及真空排气孔形成第二排气通道(5)，第二排气通道(5)通过超导回旋加速器内部设置的抽真空装置将中心区平面(3)内的气体排出。
2.如权利要求1所述的超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，其特征是：所述芯柱(2)侧面开设多个芯柱侧面孔(6)，且多个芯柱侧面孔(6)并联设置。
3.如权利要求2所述的超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，其特征是：所述高频腔体(4)内开设多个真空排气孔，多个真空排气孔并联设置。
4.如权利要求3所述的超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，其特征是：所述多个芯柱侧面孔(6)的流通面积大于芯柱(2)中心孔(7)的流通面积。
5.如权利要求4所述的超导回旋加速器内部离子源中心区内真空度提高方法，其特征是：所述高频腔体(4)内开设真空排气孔的流通面积大于或等于多个芯柱侧面孔(6)的流通面积。
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