CN108150730B - 同步加速器的真空管道结构及同步加速器 - Google Patents

同步加速器的真空管道结构及同步加速器 Download PDF

Info

Publication number
CN108150730B
CN108150730B CN201810114550.4A CN201810114550A CN108150730B CN 108150730 B CN108150730 B CN 108150730B CN 201810114550 A CN201810114550 A CN 201810114550A CN 108150730 B CN108150730 B CN 108150730B
Authority
CN
China
Prior art keywords
synchrotron
pipe
ceramic
vacuum
steel pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810114550.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108150730A (zh
Inventor
杨建成
杨伟顺
申国栋
蒙峻
蔺晓健
夏佳文
詹文龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Modern Physics of CAS
Original Assignee
Institute of Modern Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Modern Physics of CAS filed Critical Institute of Modern Physics of CAS
Priority to CN201810114550.4A priority Critical patent/CN108150730B/zh
Publication of CN108150730A publication Critical patent/CN108150730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108150730B publication Critical patent/CN108150730B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/02—Rigid pipes of metal
    • F16L9/04—Reinforced pipes
    • F16L9/047—Reinforced pipes comprising reinforcement rings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00—Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H05H13/04—Synchrotrons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

本发明提供一种同步加速器的真空管道结构，配置为供束流通过，包括：钢管，其具有内管壁；陶瓷内衬骨架，设置与所述内管壁接触，以支撑所述钢管。本结构只需采用普通无磁不锈钢即可满足管道强度要求，节约了加工成本，降低了产品费用，无需钎焊加筋板的薄壁真空管。

Description

同步加速器的真空管道结构及同步加速器
技术领域
本发明涉及同步加速领域，进一步涉及一种同步加速器的真空管道结构，以及包含该管道结构的同步加速器。
背景技术
加速器储存环中获得超高真空的作用是减少束流与残余气体碰撞对束流寿命造成的损失，真空管道为同步环加速器提供满足束流寿命的真空环境。放置于磁场中的束流真空管要减小磁场涡流效应，管壁必须采用较薄的不大于0.3mm的不锈钢薄壁，同时还要尽量不增加磁铁的间隙。普通的大截面的薄壁真空管在管内是真空的条件下无法承受管外的大气压力载荷，薄壁真空管壁强度不够。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同步加速器的真空管道结构及同步加速器，以至少部分解决以上所述的技术问题。
(二)技术方案
根据本发明实施例的一方面，提供一种同步加速器的真空管道结构，配置为供束流通过，包括：
钢管，其具有内管壁；
陶瓷内衬骨架，设置与所述内管壁接触，以支撑所述钢管。
在进一步的实施方案中，所述陶瓷内衬骨架为多个，沿钢管延伸方向间隔设置。
在进一步的实施方案中，所述间隔的距离为5-30mm。
在进一步的实施方案中，陶瓷内衬骨架为陶瓷环，其与内管壁截面形状相适应。
在进一步的实施方案中，所述陶瓷环具有沿着钢管延伸方向的凸出结构。
在进一步的实施方案中，所述凸出结构沿着钢管延伸方向的尺寸介于5mm至30mm之间。
在进一步的实施方案中，所述钢管的管道截面为圆形、跑道形或椭圆形。
在进一步的实施方案中，所述钢管的管壁尺寸为0.1-1mm。
在进一步的实施方案中，所述钢管材料为奥氏体不锈钢；所述陶瓷内衬骨架材料为氧化铝陶瓷或氧化锆增韧陶瓷。
根据本发明的另一方面，提供一种同步加速器，包括以上任一种的真空管道结构，所述真空管道内部用于供粒子通过。
(三)有益效果
上述结构与现有结构相比，具有以下有益效果：
通过在加速器磁铁间隙不增加的条件下，最大化的提高了真空空间，即最大化束流空间；
与在薄壁外钎焊金属筋板的薄壁真空管相比，陶瓷骨架因抗压强度高，故陶瓷加0.1-1mm不锈钢总体尺寸小于钎焊筋板高度加0.1-1mm不锈钢的尺寸，因此总体节约了磁铁间隙；
降低了管壁用金属材料强度性能的要求，对截面尺寸较大的真空管，特别异形截面，外钎焊金属筋板的薄壁真空管需要较高的筋板高度，若要降低筋板高度就需选用高强度的特殊无磁不锈钢材料。
本结构只需采用普通无磁不锈钢即可满足真空管道强度要求；节约了加工成本，降低了产品费用，普通钎焊筋板的薄壁真空管，需要真空钎焊炉，对于较长的真空管道则需要庞大的钎焊真空炉，同时钎焊材料也推高了产品成本，本发明的陶瓷骨架结构免去大型钎焊炉设备。
附图说明
图1为同步加速器的管道结构立体示意图；
图2为同步加速器的管道结构主视剖面图；
图3为沿图2中A-A剖线的剖面示意图；
图4A为本发明实施例的单个陶瓷内衬骨架的侧视剖面图；
图4B为本发明实施例的单个陶瓷内衬骨架的主视图。
具体实施方式
下面将详细说明本公开的一些实施例。在接下来的说明中，一些具体的细节，例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本公开的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解，即使在缺少一些细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下，本发明的实施例也可以被实现。
本领域的技术人员应该理解，在本发明说明书的一个或者多个实施例中公开的各具体特征、结构或者参数、步骤等可以以任何合适的方式组合。另外，在本发明的说明书及权利要求中，“一个”并不用于特指单个，而是可以包括复数形式。在本发明的说明书中，提及“一些实施例”时均意指在该实施例中描述的具体特征、结构或者参数、步骤等至少包含在根据本发明的一些实施例中。因而，在本公开的说明书中，若采用了诸如“在一些实施例中”等用语并不用于特指在同一个实施例中。本领域的技术人员应该理解，在本公开说明书的一个或者多个实施例中公开的各具体特征、结构或者参数、步骤等可以以任何合适的方式组合。
根据本发明的基本构思，提供一种同步加速器的管道结构，以便能以普通无磁不锈钢为管壁，尽量小的增加磁铁间隙，且能承受200～300℃烘烤的前提下，设计出结构强度高、整体稳定的超薄真空管道。
图1为同步加速器的管道结构立体示意图；图2为同步加速器的管道结构主视剖面图；图3为沿图2中A-A剖线的剖面示意图；参照图1-3所示，本发明实施例提供一种同步加速器的管道结构，配置为供束流通过，包括：钢管1，具有内管壁；以及陶瓷内衬骨架2，设置与所述内管壁接触，以支撑所述钢管。
在一些实施例中，陶瓷内衬骨架2为多个，间隔设置于所述内管壁上。优选的，间隔的距离随管道截面大小变化。
在一些实施例中，钢管1的管道截面为圆形、跑道形或椭圆形，或者为一些异形结构，相应的陶瓷内衬骨架会进行相应调整，以支撑不同截面类型的钢管内管壁，也即钢管紧紧包裹着陶瓷内衬骨架。
参照图1所示，在一些实施例中陶瓷内衬骨架2为陶瓷环，其与内管壁截面形状相适应。例如为也为圆形、跑道形或椭圆形，或者为一些异形结构。所述陶瓷环截面形状和管道相同，其外尺寸和薄壁管金属内尺寸相近，考虑安装取负公差。
如图4A和图4B所示，在一些实施例中，所述陶瓷环具有沿着钢管延伸方向的凸出结构。设置该突出结构的控制陶瓷间隔大小，作为优选的，所述凸出结构尺寸介于5至19mm之间。
在一些实施例中，所述钢管的管壁尺寸为0.1-1mm，优选的为0.3mm。
在一些实施例中，所述钢管材料可以为奥氏体不锈钢；所述陶瓷内衬骨架材料为氧化铝陶瓷或者氧化锆增韧陶瓷，优选的为含Al2O3质量百分比不小于95％的氧化铝陶瓷。通过该材料的骨架，能够在耐受一定高温的情况下保证对钢管壁的支撑强度。
对于陶瓷内衬骨架与内管壁的连接方式，两者紧密贴在一起。内管壁可以与陶瓷之间可以是互相抵靠关系(当工作时，钢管内抽真空后与外部大气产生压力差，也即负压，通过陶瓷内衬骨架可以支撑该较薄的钢管不被受大气压压缩变形)，当然也可以是各种固定连接方式，包括但不现有焊接、铆接或者粘接；优选的结合方式为为相互抵靠。
根据本发明实施例的另一方面，还提供一种同步加速器，包括以上任意的管道结构。
以上实施例通过提供含陶瓷内衬骨架的同步加速器的管道结构，该结构以不锈钢为管壁，管内以陶瓷为骨架支撑管壁的结构形式。在管内抽真空时管壁将大气压力传递给陶瓷骨架，陶瓷骨架具有很高的承压性能，整体结构强度安全可靠。此管道结构满足0.1-1(尤其是0.3mm)薄壁物理要求，同时利用陶瓷抗压强度高的特征作为薄壁管的骨架支撑其能在外大气压下不被破坏。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种同步加速器的真空管道结构，配置为供束流通过，其特征在于包括：
钢管，其具有内管壁；
陶瓷内衬骨架，设置与所述内管壁接触，以支撑所述钢管；其中，所述陶瓷内衬骨架为多个，沿钢管延伸方向间隔设置，所述陶瓷内衬骨架为陶瓷环，其与内管壁截面形状相适应，所述陶瓷环具有沿着钢管延伸方向的凸出结构。
2.根据权利要求1所述的同步加速器的真空管道结构，其特征在于，所述间隔的距离为5-30mm。
3.根据权利要求1所述的同步加速器的真空管道结构，所述凸出结构沿着钢管延伸方向的尺寸介于5mm至30mm之间。
4.根据权利要求1所述的同步加速器的真空管道结构，其特征在于，所述钢管的管道截面为圆形、跑道形或椭圆形。
5.根据权利要求1所述的同步加速器的真空管道结构，其特征在于，所述钢管的管壁尺寸为0.1-1mm。
6.根据权利要求1所述的同步加速器的真空管道结构，其特征在于，所述钢管材料为奥氏体不锈钢；所述陶瓷内衬骨架材料为氧化铝陶瓷或氧化锆增韧陶瓷。
7.一种同步加速器，包括权利要求1-6任一所述的真空管道结构，所述管道内部用于供粒子通过。
CN201810114550.4A 2018-02-05 2018-02-05 同步加速器的真空管道结构及同步加速器 Active CN108150730B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810114550.4A CN108150730B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 同步加速器的真空管道结构及同步加速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810114550.4A CN108150730B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 同步加速器的真空管道结构及同步加速器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108150730A CN108150730A (zh) 2018-06-12
CN108150730B true CN108150730B (zh) 2023-10-03

Family

ID=62456841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810114550.4A Active CN108150730B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 同步加速器的真空管道结构及同步加速器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108150730B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109587927A (zh) * 2019-01-10 2019-04-05 惠州离子科学研究中心 粒子加速器中的真空室的真空烘烤系统及方法
CN113294597B (zh) * 2021-04-30 2022-09-30 上海奉贤钢管厂有限公司 液压管路用复合不锈钢管及其生产工艺
BR102022012961A2 (pt) * 2022-06-29 2024-01-09 Cnpem - Centro Nacional De Pesquisa Em Energia E Materiais Câmara de vácuo para onduladores, processo de fabricação de câmara de vácuo e forno tubular à vácuo

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1138144A (en) * 1966-04-19 1968-12-27 Gen Electric Composite tube type heat exchangers
JPH0557380A (ja) * 1991-09-02 1993-03-09 Eagle Ind Co Ltd 荷電粒子加速装置の真空ダクト用ダクト単管の製造方法
CN101093037A (zh) * 2007-08-01 2007-12-26 中国科学院近代物理研究所 一种用于真空系统中的管道
CN202040447U (zh) * 2011-04-20 2011-11-16 吴伟青 钢塑瓷复合管
CN102348321A (zh) * 2011-10-01 2012-02-08 中国科学院近代物理研究所 薄壁真空管道及由薄壁真空管道制造真空室的制造方法
JP2012178288A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Hitachi Ltd シンクロトロン
CN103453234A (zh) * 2013-07-22 2013-12-18 南通大学 增强离心自蔓延陶瓷内衬复合钢管强度的结构及制备方法
CN203488860U (zh) * 2013-10-11 2014-03-19 连云港大华耐磨管道制造有限公司 一种陶瓷内衬钢管
CN207796293U (zh) * 2018-02-05 2018-08-31 中国科学院近代物理研究所 同步加速器的管道结构及同步加速器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1138144A (en) * 1966-04-19 1968-12-27 Gen Electric Composite tube type heat exchangers
JPH0557380A (ja) * 1991-09-02 1993-03-09 Eagle Ind Co Ltd 荷電粒子加速装置の真空ダクト用ダクト単管の製造方法
CN101093037A (zh) * 2007-08-01 2007-12-26 中国科学院近代物理研究所 一种用于真空系统中的管道
JP2012178288A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Hitachi Ltd シンクロトロン
CN202040447U (zh) * 2011-04-20 2011-11-16 吴伟青 钢塑瓷复合管
CN102348321A (zh) * 2011-10-01 2012-02-08 中国科学院近代物理研究所 薄壁真空管道及由薄壁真空管道制造真空室的制造方法
CN103453234A (zh) * 2013-07-22 2013-12-18 南通大学 增强离心自蔓延陶瓷内衬复合钢管强度的结构及制备方法
CN203488860U (zh) * 2013-10-11 2014-03-19 连云港大华耐磨管道制造有限公司 一种陶瓷内衬钢管
CN207796293U (zh) * 2018-02-05 2018-08-31 中国科学院近代物理研究所 同步加速器的管道结构及同步加速器

Also Published As

Publication number Publication date
CN108150730A (zh) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108150730B (zh) 同步加速器的真空管道结构及同步加速器
CN102823333B (zh) 超导加速空腔以及超导加速空腔的制造方法
EP1953794A1 (en) Vacuum processing chamber for very large area substrates
US9958092B2 (en) Diaphragm bellows
US20170335810A1 (en) Diaphragm and pulsation damper using same
CN101008463A (zh) 拼接式陶瓷耐磨弯头
US10316729B2 (en) Coupling
EP2599965A2 (en) Shim seal assembly and assembly methods for stationary components of rotary machines
TWI404158B (zh) Processing chamber and film forming device
US9551178B2 (en) Vacuum insulated glass having increased stability and method for the production thereof
CN207796293U (zh) 同步加速器的管道结构及同步加速器
CN116489863A (zh) 具有超薄壁和金属内衬的真空腔室结构
US9494051B2 (en) Counter plate and turbo machine comprising a counter plate
CN101878320B (zh) 镀膜设备的框架式真空室
JP2017518610A5 (zh)
CN213656009U (zh) 一种碳化硅管道耐磨弯头
CN104653873A (zh) 一种用于真空环境下的电绝缘管道支撑组件
CN211938443U (zh) 合金薄板组坯结构
CN209857636U (zh) 一种用于真空感应炉的挡渣板
US8763833B2 (en) Vacuum vessel, vacuum processing apparatus comprising vacuum vessel, and vacuum vessel manufacturing method
CA3020989C (en) Refractory based sidewall member for pallet car
EP3305407B1 (en) Catalyst block and method for manufacturing same
JP2000182800A (ja) 真空容器
US20110260412A1 (en) Sealing apparatus using wire gasket
US20230358339A1 (en) Pipe supporting structure

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant