CN107945902A - 一种束流准直器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种束流准直器装置，包括安装在高度支撑平台上的准直器，所述准直器的真空腔内安装有准直块、准直块支撑、航空插头、绝缘块；所述真空腔前后端与束流线进行真空连接，其整体漏率小于1.0×10‑11Pa·m3/s；所述准直块包括水平方向和竖直方向各一对；所述准直块支撑上设有线性导向槽，并将四个所述准直块分别固定在真空腔内，准直块沿着导向槽滑动；四个准直块分别经航空插头接入四台皮安表，皮安表通过串口服务器汇总连接到上位机。本发明的束流准直器装置具有结构简单、布局紧凑、尺寸精小、稳定可靠、功能齐全等特点，可以为束流用户提供高质量和高稳定性的束团。
Description
技术领域
本发明属于束流调整技术领域，具体涉及一种束流准直器装置。
背景技术
束流在传输过程中，其束团的形状、大小、方向和发射度不一定能满足预期要求。此时需要使用准直器装置对束流进行准直、修正，从而获得具有所需形状、大小的束团。
发明内容
本发明的目的在于提供一种束流准直器装置，该装置能够对束流进行过滤从而获得高质量和高稳定性的束团，其具有结构简单、可靠，可行性高、操作简便等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种束流准直器装置，包括安装在高度支撑平台上的准直器，所述准直器的真空腔内安装有准直块、准直块支撑、航空插头、绝缘块；所述真空腔前后端与束流线进行真空连接，其整体漏率小于1.0×10-11Pa·m3/s；所述准直块包括水平方向和竖直方向各一对；所述准直块支撑上设有线性导向槽，并将四个所述准直块分别固定在真空腔内，准直块沿着导向槽滑动；四个准直块分别经航空插头接入四台皮安表，皮安表通过串口服务器汇总连接到上位机。
所述准直器通过高度支撑平台作支撑，支撑平台在水平和垂直方向可微调。
所述准直块选用钨、钽等高原子序数、高密度、高熔点、导电良好的金属材料导电金属材料，其形状根据实际需求而定，如方形，其尺寸沿束流方向显著大于束流粒子的射程。
所述准直块在准直块支撑上进行位置调节，实现水平和竖直两个方向不同间隙的准直。
所述准直块支撑是一定形状的无磁材料设计，支撑上设计线性导向槽。
所述准直块上的电流信号通过航空插头引出，航空插头与真空腔采用密封连接。
所述绝缘块为低放气率绝缘材料，保证准直块与准直块支撑之间绝缘。
四个准直块的信号分别经航空插头接入四台皮安表，皮安表的信号通过串口服务器汇总到上位机，在上位机中实现皮安表的设置、数据获取、数据处理和保存。
该装置工作方式为：束流经过准直时部分束流会轰击在准直块上，相应的皮安表上就会有电流信号；可以根据皮安表信号的相对大小分析束流的偏向和位置信息；通过调节准直块的位置和准直块之间的相对位置关系来改变束流的形状和大小，从而提供高质量、高稳定性的束团。
本发明的有益效果：本发明的束流准直器装置具有结构简单、布局紧凑、尺寸精小、稳定可靠、功能齐全等特点，可以为束流用户提供高质量和高稳定性的束团。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种束流准直器装置整体视图；
图2为本发明一种束流准直器装置等轴侧视图；
图3为本发明一种束流准直器装置三维爆炸视图；
图4为本发明一种束流准直器装置信号连线布局图；
图中标号：1-准直器、2-高度支撑平台、3-真空腔、4-准直块、5-准直块支撑、6-绝缘块、7-航空插头。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种束流准直器装置，如图1-4所示，包括安装在高度支撑平台2上的准直器1；其中，准直器1由真空腔3、准直块4、准直块支撑5、绝缘块6、航空插头7、皮安表组成；
所述准直器1包括一个整体设计、可拆卸的真空腔3，其前后端与束流线进行真空连接，其整体漏率小于1.0×10-11Pa·m3/s，可以保证高真空的工作环境，真空腔开关方便，便于准直块位置调节；
准直器1通过一定高度的高度支撑平台2作支撑，支撑平台在水平和垂直方向可微调，以保证和束流线的对接位置，减低对真空连接处的机械稳定性影响；具体为：高度支撑平台2为矩形框架结构，其上端面滑动安装有支撑板，该支撑板通过螺栓限定；在支撑板上安装有支座，支座上通过长螺栓与真空腔安装连接，长螺栓上适配两个螺母用以在垂直方向调节真空腔；
所述准直块4包括水平方向和竖直方向各一对，准直块使用选用钨、钽等高原子序数、高密度、高熔点、导电良好的金属材料导电金属材料，其形状根据实际需求而定，如方形，其尺寸沿束流方向显著大于束流粒子的射程；
所述准直块支撑5是一定形状的无磁材料设计，支撑上设计线性导向槽，其功能是将四块准直块分别固定在真空腔内，同时保证准直块可以沿着导向槽自由灵活滑动；准直块在其支撑结构上可以分别进行位置调节，实现水平和竖直两个方向不同间隙的准直，准直块上的电流信号通过航空插头引出，准直块与其支撑结构之间通过绝缘连接，准直块的引出信号通过皮安表读取和存储；
所述准直块4上的电流信号通过航空插头7引出，航空插头7与真空腔采用密封连接；
所述绝缘块6为低放气率绝缘材料，具有一定的强度和耐高温的特点，用于保证准直块4与准直块支撑结构之间绝缘。
四个准直块4的信号分别经航空插头7接入四台皮安表，皮安表的信号通过串口服务器汇总到上位机(电脑)，在上位机中实现皮安表的设置、数据获取、数据处理和保存。
准直器1安装方向与束流方向一致；真空腔3与束流线相关法兰密封连接，真空腔3内部的两对准直块4通过螺钉分别与准直块支撑5连接，准直块4与准直块支撑5之间由绝缘块6绝缘，保证两对准直块上的信号仅可以通过航空插头7引出后分别与四台皮安表连接，皮安表的信号通过串口服务器汇总到上位机(电脑)，在上位机中实现皮安表的设置、数据获取、数据处理和保存。
本发明工作方式为：束流经过准直时部分束流会轰击在准直块上，相应的皮安表上就会有电流信号；可以根据皮安表信号的相对大小分析束流的偏向和位置信息；通过调节准直块的位置和准直块之间的相对位置关系来改变束流的形状和大小，从而为科研人员提供高质量、高稳定性的束团。
本发明基于束流沉积阻挡原理实现束流形状尺寸及束流品质的调整，准直器通过两对准直块沿着束流的横向运动，实现束流横向的二维准直；准直块给出束流沉积信号便于束流分析；准直器考虑真空密封和固有支撑，确保不影响束流管道的真空和机械性能。本发明原理简单，结构紧凑，稳定可靠，可行性高，操作性强，可以实现束流的精确准直，有效提高束流质量。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种束流准直器装置，包括安装在高度支撑平台(2)上的准直器(1)，其特征在于，所述准直器(1)的真空腔(3)内安装有准直块(4)、准直块支撑(5)、航空插头(7)、绝缘块(6)；
所述真空腔(3)前后端与束流线进行真空连接，其整体漏率小于1.0×10-11Pa·m3/s；
所述准直块(4)包括水平方向和竖直方向各一对；
所述准直块支撑(5)上设有线性导向槽，并将四个所述准直块分别固定在真空腔内，准直块沿着导向槽滑动；
四个准直块(4)经航空插头(7)接入四台皮安表，皮安表通过串口服务器汇总连接到上位机。
2.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，所述准直器(1)通过高度支撑平台(2)作支撑，支撑平台在水平和垂直方向可微调。
3.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，所述准直块选用钨、钽等高原子序数、高密度、高熔点、导电良好的金属材料导电金属材料，其形状根据实际需求而定，如方形，其尺寸沿束流方向显著大于束流粒子的射程。
4.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，所述准直块在准直块支撑(5)上进行位置调节，实现水平和竖直两个方向不同间隙的准直。
5.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，所述准直块支撑(5)是一定形状的无磁材料设计，支撑上设计线性导向槽。
6.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，所述准直块(4)上的电流信号通过航空插头(7)引出，航空插头(7)与真空腔采用密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，所述绝缘块(6)为低放气率绝缘材料，保证准直块(4)与准直块支撑(5)之间绝缘。
8.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，四个准直块(4)的信号分别经航空插头(7)接入四台皮安表，皮安表的信号通过串口服务器汇总到上位机，在上位机中实现皮安表的设置、数据获取、数据处理和保存。
9.根据权利要求1所述的一种束流准直器装置，其特征在于，该装置工作方式为：
束流经过准直时部分束流会轰击在准直块上，相应的皮安表上就会有电流信号；可以根据皮安表信号的相对大小分析束流的偏向和位置信息；通过调节准直块的位置和准直块之间的相对位置关系来改变束流的形状和大小，从而提供高质量、高稳定性的束团。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111632282A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-08 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统 |
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