CN108802475A - 利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法 - Google Patents

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陈根
龙嘘云
张鑫
巢楚颉
刘广
尉传颂
彭振
陈永华
宋云涛
赵燕平
杨庆喜
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Hefei Zhongke Ion Medical Technology Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法，包括探针装置、射频电缆、电阻和矢量网络分析仪。首先对矢量网络分析仪校准，并在Dee板缝隙处等间距取测量点，然后校准参考平面，使测量点与矢量网络分析仪端口处于同一平面，并将矢量网络分析仪一端口与回旋加速器高频腔功率输入端口相连，另一端口与探针装置相连，接着将探针装置针头与Dee板上的测量点接触，并记录矢量网络分析仪传输系数最大值数据，最后将记录下的数据带入相应公式得到对应的加速电压值。本发明通过在探针装置上安装电阻，将对加速电压的测量转化为对平行电阻的测量，从而提高了测量的效率和测量可靠性。

Description

利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法
技术领域
本发明涉及一种电压测量的方法，具体来说，是一种利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法。
背景技术
在加速器领域中，高频谐振腔体由高频发射机激励，工作峰值电压最高可达上百千伏。它的作用是在腔体电极与地之间的缝隙中形成高频电场。每当粒子束团通过缝隙时,便受到电场力的谐波加速。加速后获得的能量增益与腔体的电压成正比。腔体中Dee板间电压的高低和稳定性与调束及束流品质、强度有着密切的关系，因此，谐振腔Dee板间电压测量是十分必要的。
目前，国内用于加速器Dee板间电压测量多采用传统的网络分析仪测量法，在实际测量中很难准确测量。基于此，本发明提供一种新的方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法，利用在探针装置上安装了电阻，将对加速电压的测量转化为对平行电阻的测量，解决的传统方法在直接测量加速电压过程中，测量不准，需要反复多次测量的弊端，从而提高了测量的效率和测量可靠性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法，包括回旋加速器高频腔、探针装置、射频电缆、电阻、矢量网络分析仪；其中，回旋加速器高频腔包括Dee板和功率输入端口；探针装置包括针头；所述方法包括如下步骤：
步骤1：对矢量网络分析仪校准；
步骤2：在Dee板缝隙处等间距取测量点；
步骤3：校准参考平面，使测量点与矢量网络分析仪端口处于同一平面；
步骤4：将矢量网络分析仪一端口与回旋加速器高频腔功率输入端口相连，另一端口与探针装置相连；
步骤5：将探针装置的针头与Dee板上的测量点接触；
步骤6：记录矢量网络分析仪传输系数最大值数据；
步骤7：更换测量点，并重复步骤5，直到记录完所有测量点的数据；
步骤8：将记录下的数据带入公式
步骤9：将步骤7中R的数据带入公式P为回旋加速器高频腔的输入功率。
所述探针装置的地与回旋加速器高频腔的地相连。
所述探针装置的针头与被测物相接触点的切线与被测物测量点的切线平行。
所述电阻为无感电阻。
所述电阻两端分别与探针装置的针头和接地点连接。
所述探针装置通过射频电缆与矢量网络分析仪相连。
所述回旋加速器高频腔的功率输入端口通过射频电缆与矢量网络分析仪相连。
本发明的有益效果：本发明首先对矢量网络分析仪校准，并在Dee板缝隙处等间距取测量点，然后校准参考平面，使测量点与矢量网络分析仪端口处于同一平面，并将矢量网络分析仪一端口与回旋加速器高频腔功率输入端口相连，另一端口与探针装置相连，接着将探针装置针头与Dee板上的测量点接触，并记录矢量网络分析仪传输系数最大值数据，最后将记录下的数据带入相应公式得到对应的加速电压值。
本发明在探针装置上安装了电阻，将对电压的测量转化为对平行电阻的测量，从而提高了测量的可靠性。
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为本发明高频腔加速电压测量的方法的原理图。
图2为测量点分布示意图。
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。
一种利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法，包括回旋加速器高频腔1、探针装置2、电阻3和射频电缆4、矢量网络分析仪，如图1所示；其中，回旋加速器高频腔1包括Dee板101和功率输入端口102；探针装置2包括针头201；
所述方法包括如下步骤：
步骤1：对矢量网络分析仪校准；
步骤2：在Dee板101缝隙处等间距取测量点，如图2所示；；
步骤3：校准参考平面，使测量点与矢量网络分析仪端口处于同一平面；
步骤4：将矢量网络分析仪一端口与回旋加速器高频腔的功率输入端口102相连，另一端口与探针装置2相连；
步骤5：将探针装置的针头201与Dee板101上的测量点接触；
步骤6：记录矢量网络分析仪传输系数最大值数据；
步骤7：更换测量点，并重复步骤5，直到记录完所有测量点的数据；
步骤8：将记录下的数据带入公式
步骤9：将步骤7中R的数据带入公式
其中，P为回旋加速器高频腔的输入功率，Z0表示为特征阻抗(通常为50Ω)，S21为传输系数；
探针装置2的地(大地、接地点或零点位点)与回旋加速器高频腔的地相连。
探针装置2的针头201与被测物相接触点的切线与被测物测量点的切线平行。
电阻3为无感电阻。
电阻3两端分别与探针装置2的针头201和接地点连接。
探针装置2通过射频电缆4与矢量网络分析仪相连。
回旋加速器高频腔的功率输入端口102通过射频电缆4与矢量网络分析仪相连。
本发明通过在探针装置上安装电阻，将对加速电压的测量转化为对平行电阻的测量，解决的传统方法在直接测量加速电压过程中，测量不准，需要反复多次测量的弊端，从而提高了测量的效率和测量可靠性。
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 (7)

1.利用平行电阻进行回旋加速器高频腔加速电压测量的方法，其特征在于，包括回旋加速器高频腔、探针装置、射频电缆、电阻、矢量网络分析仪；其中，回旋加速器高频腔包括Dee板和功率输入端口；探针装置包括针头；所述方法包括如下步骤：
步骤1：对矢量网络分析仪校准；
步骤2：在Dee板缝隙处等间距取测量点；
步骤3：校准参考平面，使测量点与矢量网络分析仪端口处于同一平面；
步骤4：将矢量网络分析仪一端口与回旋加速器高频腔功率输入端口相连，另一端口与探针装置相连；
步骤5：将探针装置的针头与Dee板上的测量点接触；
步骤6：记录矢量网络分析仪传输系数最大值数据；
步骤7：更换测量点，并重复步骤5，直到记录完所有测量点的数据；
步骤8：将记录下的数据带入公式
步骤9：将步骤7中R的数据带入公式P为回旋加速器高频腔的输入功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述探针装置的地与回旋加速器高频腔的地相连。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述探针装置的针头与被测物相接触点的切线与被测物测量点的切线平行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电阻为无感电阻。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电阻两端分别与探针装置的针头和接地点连接。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述探针装置通过射频电缆与矢量网络分析仪相连。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述回旋加速器高频腔的功率输入端口通过射频电缆与矢量网络分析仪相连。
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