CN109856666B - 用于高能粒子束流实验的样机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高能粒子束流实验的样机系统，包括：样机组件，样机组件固定在大暗箱底板上；塑闪探测系统，塑闪探测系统固定在大暗箱底板上，位于样机组件的一侧；置物架，置物架固定在大暗箱底板上，位于样机组件两侧；以及大暗箱组件，大暗箱组件包括：大暗箱底板，大暗箱底板上方边缘处设置有多个吊环，大暗箱底板周围设置有塑料加强条；福马轮，福马轮固定在大暗箱底板的底面上；和箱盖，箱盖罩设在大暗箱底板上。本发明的用于高能粒子束流实验的样机系统结构合理，承载能力强，重量轻，能够保证运输过程中光纤、晶体等脆弱零部件完好。
Description
技术领域
本发明是关于一种高能粒子束流实验的样机系统，可同时满足束流实验和国际长途运输等工况。
背景技术
空间高能粒子探测是国际前沿科学研究领域之一。对从10亿电子伏特至1000万亿电子伏特的高能电子，伽马射线和宇宙线的观测，将促成以前所未有的灵敏度寻找暗物质，解决“膝区”宇宙线世纪之谜。国际上已有的最高能量束线位于欧洲核子中心，可发出4000亿电子伏特的高能粒子，用于高能粒子探测器的能量标定。
本样机系统可作为自主研制的多种高能粒子探测器同时进行粒子束流实验的平台，并能满足国际运输需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高能粒子束流实验的样机系统，其采取了避光设计，并能够保证运输过程中光纤、晶体等脆弱零部件完好。
为实现上述目的，本发明提供了一种高能粒子束流实验的样机系统，包括：大暗箱组件，大暗箱组件包括：大暗箱底板，大暗箱底板上方边缘处设置有多个吊环，大暗箱底板周围设置有铝型材加强条；福马轮，福马轮固定在大暗箱底板的底面上；和箱盖，箱盖罩设在大暗箱底板上；样机组件，样机组件固定在大暗箱底板上，其中，样机组件包括：上机箱组件；和下机箱，在下机箱底部均匀安装有多个减振器；塑料闪烁探测系统，塑料闪烁探测系统固定在大暗箱底板上，并且塑料闪烁探测系统位于样机组件的一侧；以及置物架，置物架固定在大暗箱底板上，并且置物架位于样机组件两侧。
在一优选的实施方式中，箱盖包括：多根铝型材支架，多根铝型材支架围成一长方体外框；铝蒙皮，铝蒙皮设置于多根铝型材支架外表面；以及安装凸耳，安装凸耳固定于箱盖底部的型材支架上。
在一优选的实施方式中，其中，上机箱组件包括：平移机构；上机箱箱盖，上机箱箱盖盖住平移机构；上机箱，位于箱盖下方，上机箱周围设置有铅皮安装板；以及碳纤维栅格模块，碳纤维栅格模块设置于上机箱内部，碳纤维栅格模块有多个，多个碳纤维栅格模块相互平行放置。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：中子探测器，中字探测器固定设置于上机箱组件一侧。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：光源测试系统，光源测试系统的一部分位于下机箱内部，光源测试系统的另一部分伸出下机箱的一侧。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：触发系统，触发系统固定在下机箱的一侧。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：IsCMOS相机，ISCMOS相机位于下机箱上，并且IsCMOS相机位于触发系统的两侧。
在一优选的实施方式中，塑料闪烁探测系统包括：可调支架，可调支架固定在大暗箱底板上；塑闪平移台，塑闪平移台固定在可调支架上；以及塑料闪烁探测器，塑料闪烁探测器固定在可调支架上。
与现有技术相比，本发明的用于高能粒子束流实验的样机系统具有如下优点：大暗箱的包络尺寸为：1550×1520×889mm，包含底板、箱盖、吊环、福马轮，底板用于提供所有设备的安装接口，且在运输、吊装过程中承载450kg左右的重量，底板采用20mm厚的铝合金加工而成，为了保证运输过程的承载能力，在底部采用6根型材进行加固。同时底板安装有5个福马轮方便移动及定位找平。为了减重考虑，箱盖设计为型材支架加铝蒙皮的结构形式。样机包含上机箱组件、下机箱、光源测试系统、IsCMOS相机、触发系统、中子探测器等结构，其中上机箱组件包含上盖、平移机构、晶体模块和上机箱结构。样机所有设备均采取避光设计，样机下方安装6个减振器保证运输过程中光纤、晶体等脆弱零部件完好。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的用于高能粒子束流实验的样机系统的结构示意图。
图2是根据本发明一实施方式的加装箱盖之后的用于高能粒子束流实验的样机系统的结构示意图。
图3是根据本发明一实施方式的用于高能粒子束流实验的样机系统底面的结构示意图。
图4是根据本发明一实施方式的箱盖的结构示意图。
图5是根据本发明一实施方式的上机箱组件的分解结构示意图。
图6是根据本发明一实施方式的样机组件的结构示意图。
图7是根据本发明一实施方式的样机组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1-7所示，本发明的用于高能粒子束流实验的样机系统包括：大暗箱组件、样机组件101、置物架102以及塑料闪烁探测系统。其中，大暗箱组件包括：大暗箱底板103，大暗箱底板103上方边缘处设置有多个吊环104，大暗箱底板底部设置有铝型材加强条301；福马轮302，福马轮固定在大暗箱底板的底面上；和箱盖，箱盖罩设在大暗箱底板上。样机组件101固定在大暗箱底板103上，样机组件101包括：上机箱组件；和下机箱604，在下机箱604底部均匀安装有多个减振器605，其能够保证运输过程中光纤、晶体等脆弱零部件完好。塑料闪烁探测系统固定在大暗箱底板103上，并且塑料闪烁探测系统位于样机组件的一侧。置物架102固定在大暗箱底板103上，并且置物架102位于样机组件两侧。
在一优选的实施方式中，箱盖包括：多根铝型材支架401，多根铝型材支架围成一长方体外框；铝蒙皮201，铝蒙皮设置于多根铝型材支架的外表面；安装凸耳402，安装凸耳固定于箱盖底部支架上。
在一优选的实施方式中，其中，上机箱组件包括：平移机构502；上机箱箱盖501，上机箱箱盖盖住平移机构；上机箱504，位于箱盖下方，上机箱周围设置有铅皮安装板505；以及碳纤维栅格模块503，碳纤维栅格模块503设置于上机箱内部。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：中子探测器601，中字探测器固定设置于上机箱组件一侧。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：光源测试系统701，光源测试系统的一部分位于下机箱内部，光源测试系统的另一部分伸出下机箱的一侧。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：触发系统602，触发系统固定在下机箱的一侧。
在一优选的实施方式中，用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：ISCMOS相机603，ISCMOS相机位于下机箱上，并且ISCMOS相机位于触发系统的两侧。
在一优选的实施方式中，塑料闪烁探测系统包括：可调支架107，可调支架固定在大暗箱底板上；塑闪平移台106，塑闪平移台固定在可调支架上；以及塑料闪烁探测器105，其固定在可调支架上。
本发明的大暗箱的包络尺寸为：1550×1520×889mm，包含底板、箱盖、吊环、福马轮，底板用于提供所有设备的安装接口，且在运输、吊装过程中承载450kg左右的重量，底板采用20mm厚的铝合金加工而成，为了保证运输过程的承载能力，在底部采用6根型材进行加固。同时底板安装有5个福马轮方便移动及定位找平。为了减重考虑，箱盖设计为型材支架加铝蒙皮的结构形式。
样机包含上机箱组件、下机箱、光源测试系统、ISCMOS相机、触发系统、中子探测器等结构，其中上机箱组件包含上盖、平移机构、晶体模块和上机箱结构。样机所有设备均采取避光设计，样机下方安装6个减振器保证运输过程中光纤、晶体等脆弱零部件完好。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：所述用于高能粒子束流实验的样机系统包括：
大暗箱组件，所述大暗箱组件包括：
大暗箱底板，所述大暗箱底板上方边缘处设置有多个吊环，所述大暗箱底板周围设置有6根铝型材加强条；
福马轮，所述福马轮有5个，固定在所述大暗箱底板的底面上；和
箱盖，所述箱盖罩设在所述大暗箱底板上；所述箱盖包括：
多根铝型材支架，所述多根铝型材支架围成一长方体外框；
铝蒙皮，所述铝蒙皮设置于所述多根铝型材支架外表面；以及
安装凸耳，所述安装凸耳设置于箱盖底部的支架上；样机组件，所述样机组件固定在所述大暗箱底板上，其中，所述样机组件包括：
上机箱组件；和
下机箱，在所述下机箱底部均匀安装有6个减振器；
塑料闪烁探测系统，所述塑料闪烁探测系统固定在所述大暗箱底板上，并且所述塑料闪烁探测系统位于所述样机组件的一侧；以及
置物架，所述置物架固定在所述大暗箱底板上，并且所述置物架位于所述样机组件两侧。
2.如权利要求1所述的用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：其中，所述上机箱组件包括：
平移机构；
上机箱箱盖，所述上机箱箱盖盖住所述平移机构；
上机箱，所述位于所述箱盖下方，所述上机箱周围设置有铅皮安装板；以及
碳纤维栅格模块，所述碳纤维栅格模块设置于所述上机箱内部，所述碳纤维栅格模块有多个，多个碳纤维栅格模块相互平行放置。
3.如权利要求2所述的用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：所述用于高能粒子束流实验的样机系统包括：中子探测器，所述中子探测器固定设置于所述上机箱组件一侧。
4.如权利要求3所述的用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：所述用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：光源测试系统，所述光源测试系统的一部分位于所述下机箱内部，所述光源测试系统的另一部分伸出所述下机箱的一侧。
5.如权利要求3所述的用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：所述用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：触发系统，所述触发系统固定在所述下机箱的一侧。
6.如权利要求5所述的用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：所述用于高能粒子束流实验的样机系统还包括：ISCMOS相机，所述ISCMOS相机位于所述下机箱上，并且所述ISCMOS相机位于所述触发系统的两侧。
7.如权利要求1所述的用于高能粒子束流实验的样机系统，其特征在于：所述塑料闪烁探测系统包括：
可调支架，所述可调支架固定在所述大暗箱底板上；
塑闪平移台，所述塑闪平移台固定在所述可调支架上；以及
塑料闪烁探测器，所述塑料闪烁探测器固定在所述可调支架上。
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