CN107148140B - 一种加速器的束斑自动矫正器及加速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加速器的束斑自动矫正器及加速器，包括设置于漂移管上、分别沿以引出窗为坐标平面、以引出窗的绝对中心为原点的坐标系的Y轴方向和X轴方向的一对X线圈和一对Y线圈；第一输出端与X线圈连接、第二输出端与Y线圈连接的矫正电源；用于采集在引出窗上的束斑的位置的束斑位置采集器；控制器，用于根据预设关系表确定与束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制矫正电源输出X矫正电流至X线圈，输出Y矫正电流至Y线圈，以调整束斑的位置直至束斑的位置在引出窗的绝对中心。本申请步骤简单，操作难度低，无需消耗大量的人力，误差小且提高了加速器的工作效率。

Description

一种加速器的束斑自动矫正器及加速器

技术领域

本发明涉及加速器技术领域，特别是涉及一种加速器的束斑自动矫正器及加速器。

背景技术

请参照图1，图1为加速器束流通道的结构示意图。加速器中的电子枪发出的电子流在经过加速管、漂移管和聚焦器(聚焦器和矫正器均设置在漂移管中)后，如果不经过矫正器矫正，可能会出现电子流的束斑不在引出窗的绝对中心的情况，满足不了加速器设备的运行条件，因此，需要利用加速器中的矫正器将电子流的束斑矫正至引出窗的绝对中心。

现有技术中的矫正器只包括一对以引出窗为坐标平面、用于对电子流在坐标平面的X轴上进行矫正的X线圈，具体原理为在对束斑进行矫正时通过向X线圈中输入矫正电流，通过改变电子流受到的磁场作用力来改变束斑的轨迹。由于现有技术中只有一对线圈，在实现对束斑在X轴上的矫正后，如果还要实现在Y轴上的矫正，则需要调整线圈的方向，且现有技术中是人工去调整线圈，一方面，步骤繁琐，操作难度较高，且需要具备一定的技术知识才能操作，另一方面，消耗较多的人力，误差大且降低了加速器的工作效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加速器的束斑自动矫正器及加速器，一方面，步骤简单，操作难度低，另一方面，无需消耗大量的人力，误差小且提高了加速器的工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种加速器的束斑自动矫正器，应用于加速器，所述加速器包括引出窗，所述束斑自动矫正器包括：

设置于漂移管上、分别沿以引出窗为坐标平面、以所述引出窗的绝对中心为原点的坐标系的Y轴方向和X轴方向的一对X线圈和一对Y线圈；

第一输出端与所述X线圈连接、第二输出端与所述Y线圈连接的矫正电源；

用于采集在所述引出窗上的束斑的位置的束斑位置采集器；

输入端与所述束斑位置采集器的输出端连接、输出端与所述矫正电源的输入端连接的控制器，用于根据预设关系表确定与所述束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制所述矫正电源输出所述X矫正电流至所述X线圈，输出所述Y矫正电流至所述Y线圈，以调整所述束斑的位置直至所述束斑的位置在所述引出窗的绝对中心。

优选地，所述束斑自动矫正器还包括：

与所述控制器连接的存储单元，用于存储所述控制器最终确定的X矫正电流及Y矫正电流及此时所述加速器对应的能量值；

则在从预设对应表中查找与所述束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流前，所述控制器还用于从所述存储单元中查找是否存在与所述加速器当前能量值对应的X矫正电流及Y矫正电流，如果存在，则直接控制所述矫正电源输出所述X矫正电流至所述X线圈，输出所述Y矫正电流至所述Y线圈，否则，进行后续步骤。

优选地，所述矫正电源为恒流源。

优选地，所述控制器为可编程逻辑控制器PLC。

优选地，所述束斑位置采集器为设置所述坐标系的束斑投影介质板。

优选地，所述束斑投影介质板为玻璃或者塑料。

优选地，所述束斑位置采集器还包括为图像采集识别单元。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种加速器，包括如上述所述的束斑自动矫正器。

本发明提供了一种加速器的束斑自动矫正器及加速器，束斑自动矫正器包括设置于漂移管上、分别沿以引出窗为坐标平面、以引出窗的绝对中心为原点的坐标系的Y轴方向和X轴方向的一对X线圈和一对Y线圈；第一输出端与X线圈连接、第二输出端与Y线圈连接的矫正电源；用于采集在引出窗上的束斑的位置的束斑位置采集器；输入端与束斑位置采集器的输出端连接、输出端与矫正电源的输入端连接的控制器，用于根据预设关系表确定与束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制矫正电源输出X矫正电流至X线圈，输出Y矫正电流至Y线圈，以调整束斑的位置直至束斑的位置在引出窗的绝对中心。

可见，本申请设置了分别用于对束斑进行X轴矫正的X线圈和用于对束斑进行Y轴矫正的Y线圈，从而使得只要向X线圈输入X矫正电流，向Y线圈输入Y矫正电流便能同时改变电子流在X轴和Y轴受到的磁场作用力，进而实现自动对束斑在X轴和Y轴矫正的目的，一方面，步骤简单，操作难度低，另一方面，无需消耗大量的人力，误差小且提高了加速器的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为加速器的束流通道结构示意图；

图2为本发明提供的一种加速器的束斑自动矫正器的结构示意图；

图3为本发明提供的一种束斑的位置调整原理图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种加速器的束斑自动矫正器及加速器，一方面，步骤简单，操作难度低，另一方面，无需消耗大量的人力，误差小且提高了加速器的工作效率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图2和图3，其中，图2为本发明提供的一种加速器的束斑自动矫正器的结构示意图，图3为本发明提供的一种束斑的位置调整原理图，该束斑自动矫正器应用于加速器，加速器包括引出窗，束斑自动矫正器包括：

设置于漂移管上、分别沿以引出窗为坐标平面、以引出窗的绝对中心为原点的坐标系的Y轴方向和X轴方向的一对X线圈1和一对Y线圈2；

第一输出端与X线圈1连接、第二输出端与Y线圈2连接的矫正电源4；

用于采集在引出窗上的束斑的位置的束斑位置采集器3；

输入端与束斑位置采集器3的输出端连接、输出端与矫正电源4的输入端连接的控制器5，用于根据预设关系表确定与束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制矫正电源4输出X矫正电流至X线圈1，输出Y矫正电流至Y线圈2，以调整束斑的位置直至束斑的位置在引出窗的绝对中心。

首先需要说明的是，本申请以引出窗为坐标平面、以引出窗的绝对中心为原点建立坐标系，当束斑在坐标原点时则说明此时束斑在引出窗的绝对中心，否则，则说明需要对束斑进行矫正。具体地，本申请中可以在漂移管的上下(沿上述坐标系的Y轴方向)和左右(沿上述坐标系的X轴方向)位置分别安装一对用于对电子流在Y轴方向上进行矫正的X线圈1和一对用于对电子流在X轴方向上进行矫正的Y线圈2。

具体地，在加速器初始出束或者检修恢复需要矫正时，首先开机到所需能量值。在两对线圈无初始矫正电流给定值时采集束斑的初始位置，具体地可参照图3中的位置1，控制器5在接收到初始位置1后，根据预设关系表确定与束斑的位置1对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制矫正电源4输出X矫正电流至X线圈1，输出Y矫正电流至Y线圈2，从而实现对束斑的自动矫正，实际应用中，考虑到各个因素的干扰，可能会出现不能一次就将束斑调整至引出窗的绝对中心的情况，例如图3中，可能会将束斑由位置1调整至位置2，则该束斑自动矫正器会重复上述过程直至束斑的位置在引出窗的绝对中心，如图3中的位置3。

值得注意的是，上述预设关系表可以是束斑的位置与矫正电流的关系对应表，用户可以预先根据经验建立束斑的位置与矫正电流的关系对应表，使得后续控制器5在接收到位置后可以直接查表来确定矫正电流；当然，上述预设关系表中也可以包括关系式，使得后续控制器5在接收到位置后可以直接代入关系式来确定矫正电流。

本发明提供了一种加速器的束斑自动矫正器，束斑自动矫正器包括设置于漂移管上、分别沿以引出窗为坐标平面、以引出窗的绝对中心为原点的坐标系的Y轴方向和X轴方向的一对X线圈和一对Y线圈；第一输出端与X线圈连接、第二输出端与Y线圈连接的矫正电源；用于采集在引出窗上的束斑的位置的束斑位置采集器；输入端与束斑位置采集器的输出端连接、输出端与矫正电源的输入端连接的控制器，用于根据预设关系表确定与束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制矫正电源输出X矫正电流至X线圈，输出Y矫正电流至Y线圈，以调整束斑的位置直至束斑的位置在引出窗的绝对中心。

可见，本申请设置了分别用于对束斑进行X轴矫正的X线圈和用于对束斑进行Y轴矫正的Y线圈，从而使得只要向X线圈输入X矫正电流，向Y线圈输入Y矫正电流便能同时改变电子流在X轴和Y轴受到的磁场作用力，进而实现自动对束斑在X轴和Y轴矫正的目的，一方面，步骤简单，操作难度低，另一方面，无需消耗大量的人力，误差小且提高了加速器的工作效率。

作为一种优选地实施例，束斑自动矫正器还包括：

与控制器5连接的存储单元，用于存储控制器5最终确定的X矫正电流及Y矫正电流及此时加速器对应的能量值；

则在从预设对应表中查找与束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流前，控制器5还用于从存储单元中查找是否存在与加速器当前能量值对应的X矫正电流及Y矫正电流，如果存在，则直接控制矫正电源4输出X矫正电流至X线圈1，输出Y矫正电流至Y线圈2，否则，进行后续步骤。

具体地，为了进一步提高束斑自动矫正器的工作效率，本申请可以将每次将束斑矫正至引出窗的绝对中心时的X矫正电流和Y矫正电流存储至存储单元，同时还存储此时的加速器的能量值，从而使得后续控制器5在对束斑进行矫正时直接从存储单元中查找是否存在与当前能量值对应的矫正电流，如果存在则直接控制矫正电源4输出相应的矫正电流，否则，再根据预设关系表确定矫正电流。

作为一种优选地实施例，矫正电源4为恒流源。

具体地，恒流源是一种宽频谱，高精度交流稳流电源，具有响应速度快，恒流精度高、能长期稳定工作的优点，当然，这里的矫正电源4还可以为其他类型的电源，本申请在此不做特别的限定，能实现本申请的目的即可。

作为一种优选地实施例，控制器5为可编程逻辑控制器PLC。

具体地，PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)具有可靠性高，抗干扰能力强、配套齐全，功能完善，适用性强的优点，当然，这里的控制器5还可以为其他类型的控制器，本申请在此不做特别的限定，能实现本申请的目的即可。

作为一种优选地实施例，束斑位置采集器3为设置坐标系的束斑投影介质板。

具体地，考虑到在引出窗上看不到束斑，因此，这里可以将束斑投影介质板放在引出窗位置，以方便获取束斑的位置。

另外，在获取位置时，用户可以直接借助束斑投影介质板上的坐标系来读取束斑的位置并输入至控制器5。

作为一种优选地实施例，束斑投影介质板为玻璃或者塑料。

当然，这里的束斑投影介质板除了可以为玻璃或者塑料，还可以为其他类型的介质板，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选地实施例，束斑位置采集器3还包括为图像采集识别单元。

上述有提到可以人为的来读取束斑的位置，为了进一步提高束斑自动矫正器的自动化程度和读取精度，本申请中的束斑位置采集器3还可以包括图像采集识别单元，用来采用图像识别技术自动识别束斑在束斑投影介质板上的位置。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种加速器，包括如上述的束斑自动矫正器。

对于本发明提供的一种束斑自动矫正器的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种加速器的束斑自动矫正器，应用于加速器，所述加速器包括引出窗，其特征在于，所述束斑自动矫正器包括：

设置于漂移管上、分别沿以引出窗为坐标平面、以所述引出窗的绝对中心为原点的坐标系的Y轴方向和X轴方向的一对X线圈和一对Y线圈；

第一输出端与所述X线圈连接、第二输出端与所述Y线圈连接的矫正电源；

用于采集在所述引出窗上的束斑的位置的束斑位置采集器；

输入端与所述束斑位置采集器的输出端连接、输出端与所述矫正电源的输入端连接的控制器，用于根据预设关系表确定与所述束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流并控制所述矫正电源输出所述X矫正电流至所述X线圈，输出所述Y矫正电流至所述Y线圈，以调整所述束斑的位置直至所述束斑的位置在所述引出窗的绝对中心；

所述束斑自动矫正器还包括：

与所述控制器连接的存储单元，用于存储所述控制器最终确定的X矫正电流及Y矫正电流及此时所述加速器对应的能量值；

则在从预设对应表中查找与所述束斑的位置对应的X矫正电流及Y矫正电流前，所述控制器还用于从所述存储单元中查找是否存在与所述加速器当前能量值对应的X矫正电流及Y矫正电流，如果存在，则直接控制所述矫正电源输出所述X矫正电流至所述X线圈，输出所述Y矫正电流至所述Y线圈，否则，进行后续步骤。

2.如权利要求1所述的束斑自动矫正器，其特征在于，所述矫正电源为恒流源。

3.如权利要求1所述的束斑自动矫正器，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器PLC。

4.如权利要求1-3任一项所述的束斑自动矫正器，其特征在于，所述束斑位置采集器为设置所述坐标系的束斑投影介质板。

5.如权利要求4所述的束斑自动矫正器，其特征在于，所述束斑投影介质板为玻璃或者塑料。

6.如权利要求4所述的束斑自动矫正器，其特征在于，所述束斑位置采集器还包括为图像采集识别单元。

7.一种加速器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的束斑自动矫正器。