CN113050150B - 一种用于回旋加速器抗干扰电流靶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，包括铜片靶、内部聚酰亚胺绝缘层、铜屏蔽层、外部聚酰亚胺绝缘层、屏蔽网、陶瓷套管层和屏蔽双绞线，所述铜片靶为长条形，且铜片靶整体加工而成，所述铜片靶由内部聚酰亚胺绝缘层和外部聚酰亚胺绝缘层整体包裹，所述内部聚酰亚胺绝缘层和外部聚酰亚胺绝缘层之间设置有铜屏蔽层，该抗干扰电流靶能够测量加速器中心区束流流强和位置信息，可以在加速器中心区上下气隙仅为±5mm的紧凑型空间测量束流流强和位置信息，也可以靠近RF电场的位置测量束流，具有抗RF电场干扰的优势。

Description

一种用于回旋加速器抗干扰电流靶
技术领域
本发明属于加速器束流测量应用技术领域，具体是一种用于回旋加速器抗干扰电流靶。
背景技术
束流测量探针是加速器的“眼睛”。回旋加速器是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。现在越来越多的医用质子加速器和重离子加速器设备被制造出来。为了完成加速器的调试、维护、检修，有一双明亮的“眼睛”是非常重要的，尤其在中心区小半径时，上、下气隙小仅仅为几个毫米的间隙：而且小半径更靠近RF电场，这是高频电场干扰是非常大的，常规屏蔽手段无法直接测量。而在加速器研发阶段，中心区束流测量又至关重要。所以有一套可靠的电流靶是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，该抗干扰电流靶可以测量加速器中心区束流流强和位置信息，也可以在加速器中心区上下气隙小的紧凑型空间安装使用，同时也可以靠近RF电场安装使用，具有抗RF电场屏蔽的特点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，包括铜片靶、内部聚酰亚胺绝缘层、铜屏蔽层、外部聚酰亚胺绝缘层、屏蔽网、陶瓷套管层和屏蔽双绞线，所述铜片靶为长条形，且铜片靶整体加工而成，所述铜片靶由内部聚酰亚胺绝缘层和外部聚酰亚胺绝缘层整体包裹，所述内部聚酰亚胺绝缘层和外部聚酰亚胺绝缘层之间设置有铜屏蔽层；
所述铜片靶的后端开设有一个U型缺口，所述屏蔽双绞线的一端焊接在铜片靶后端的U型缺口上，所述屏蔽双绞线设置在陶瓷套管层的内部，所述屏蔽双绞线和陶瓷套管层设置在屏蔽网的内部。
作为本发明再进一步的方案：所述铜片靶的高度是根据中心区气隙设定。
作为本发明再进一步的方案：抗干扰电流靶到上、下两块假Dee距离为1mm。
作为本发明再进一步的方案：所述铜片靶的长度是根据中心区半径设定，所述铜片靶前端位于最小测量半径时，铜片靶后端的U型缺口与屏蔽双绞线接头应位于中心区半径外。
作为本发明再进一步的方案：所述铜屏蔽层由上下两片折弯呈U型铜屏蔽片交叉合成，且两片U型铜屏蔽片通过钎焊焊接连接。
作为本发明再进一步的方案：所述铜屏蔽层是由厚度为0.1mm-0.15mm厚的铜片折弯制成。
作为本发明再进一步的方案：所述屏蔽网的一端接地，所述屏蔽网的另一端与抗干扰电流靶的铜屏蔽层焊接。
作为本发明再进一步的方案：所述外部聚酰亚胺绝缘层将铜屏蔽层外部整体包裹。
作为本发明再进一步的方案：所述外部聚酰亚胺绝缘层、铜屏蔽层、内部聚酰亚胺绝缘层的前端均切掉方形块结构露出铜片靶，使铜片靶露出的方形窗口用于接受束流轰击。
作为本发明再进一步的方案：所述陶瓷套管层是由若干个陶瓷套管串联制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在对中心区小半径的束流进行测量时，加速器中心区上、下假Dee间气隙小，往往间距为10mm左右甚至更小，常规的分指靶无法伸进中心区进行测量。同时，半径越小，电流靶越靠近RF高频电场，RF电场对常规电流靶信号干扰非常大。本发明的中心区抗干扰电流靶最小高度可以做到5mm；当RF在80kW时，R=10mm半径时，电流靶的干扰噪声小于0.1nA。
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为抗干扰电流靶剖面图；
图2为抗干扰电流靶局部剖面放大图；
图3为靶片露出窗口示意图；
图4为靶横截面图；
图5为电流靶三维示意图。
图中：1、铜片靶；2、内部聚酰亚胺绝缘层；3、铜屏蔽层；4、外部聚酰亚胺绝缘层；5、屏蔽网；6、陶瓷套管层；7、屏蔽双绞线。
具体实施方式
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。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，包括铜片靶1、内部聚酰亚胺绝缘层2、铜屏蔽层3、外部聚酰亚胺绝缘层4、屏蔽网5、陶瓷套管层6和屏蔽双绞线7，所述铜片靶1为长条形，且铜片靶1整体加工而成，所述铜片靶1由内部聚酰亚胺绝缘层2和外部聚酰亚胺绝缘层4整体包裹，所述内部聚酰亚胺绝缘层2和外部聚酰亚胺绝缘层4之间设置有铜屏蔽层3，所述铜片靶1的高度是根据中心区气隙设定，本实施例加速器中心区气隙为10mm，设计的铜片靶1高度为6mm，含内部聚酰亚胺绝缘层2、外部聚酰亚胺绝缘层4和铜屏蔽层厚度总高度小于8mm，由于运动过程中电流靶会上下波动，电流靶会与假Dee接触，保证电流靶到上、下两块假Dee距离大于1mm；
所述铜片靶1是长条状，其长度根据中心区半径小大决定，本实时例中心区半径为165mm，需要测量最小半径为R15mm，所以铜片靶长度定为170mm，即保证铜片靶前端位于最小测量半径时，后端“U”型小缺口与屏蔽双绞线接头应位于中心区半径以外。
所述铜片靶1的后端开设有一个U型缺口，所述屏蔽双绞线7的一端焊接在铜片靶1后端的U型缺口上，所述屏蔽双绞线7设置在陶瓷套管层6的内部，所述屏蔽双绞线7和陶瓷套管层6设置在屏蔽网5的内部，所述屏蔽网5的一端接地，所述屏蔽网5的另一端与抗干扰电流靶的铜屏蔽层3焊接，
所述铜屏蔽层3由上下两片折弯呈U型铜屏蔽片交叉合成，且两片U型铜屏蔽片通过钎焊焊接连接，钎焊能够保证两片U型铜屏蔽片较好的连接，能够将内部铜屏蔽层3包裹严实。
所述铜屏蔽层3是由厚度为0.1mm-0.15mm厚的铜片折弯制成。
所述外部聚酰亚胺绝缘层4将铜屏蔽层3外部整体包裹。
所述外部聚酰亚胺绝缘层4、铜屏蔽层3、内部聚酰亚胺绝缘层2的前端均切掉方形块结构露出铜片靶1，使铜片靶1露出的方形窗口用于接受束流轰击，该抗干扰电流靶可以测量加速器中心区束流流强和位置信息。其可以在加速器中心区上下气隙小为10mm的紧凑型空间安装使用。其也可以靠近RF电场安装使用，具有抗RF电场屏蔽的优势。
所述陶瓷套管层6是由若干个陶瓷套管串联制成，陶瓷套管层6密实无间隙，能够保证屏蔽网5和屏蔽双绞线7的屏蔽层有更好的绝缘效果。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，包括铜片靶（1）、内部聚酰亚胺绝缘层（2）、铜屏蔽层（3）、外部聚酰亚胺绝缘层（4）、屏蔽网（5）、陶瓷套管层（6）和屏蔽双绞线（7），所述铜片靶（1）为长条形，且铜片靶（1）整体加工而成，所述铜片靶（1）由内部聚酰亚胺绝缘层（2）和外部聚酰亚胺绝缘层（4）整体包裹，所述内部聚酰亚胺绝缘层（2）和外部聚酰亚胺绝缘层（4）之间设置有铜屏蔽层（3）；
所述铜片靶（1）的后端开设有一个U型缺口，所述屏蔽双绞线（7）的一端焊接在铜片靶（1）后端的U型缺口上，所述屏蔽双绞线（7）设置在陶瓷套管层（6）的内部，所述屏蔽双绞线（7）和陶瓷套管层（6）设置在屏蔽网（5）的内部。
2.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述铜片靶（1）的高度是根据中心区气隙设定。
3.根据权利要求2所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，抗干扰电流靶到上、下两块假Dee距离为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述铜片靶（1）的长度是根据中心区半径设定，所述铜片靶（1）前端位于最小测量半径时，铜片靶（1）后端的U型缺口与屏蔽双绞线（7）接头应位于中心区半径外。
5.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述铜屏蔽层（3）由上下两片折弯呈U型铜屏蔽片交叉合成，且两片U型铜屏蔽片通过钎焊焊接连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述铜屏蔽层（3）是由厚度为0.1mm-0.15mm厚的铜片折弯制成。
7.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述屏蔽网（5）的一端接地，所述屏蔽网（5）的另一端与抗干扰电流靶的铜屏蔽层（3）焊接。
8.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述外部聚酰亚胺绝缘层（4）将铜屏蔽层（3）外部整体包裹。
9.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述外部聚酰亚胺绝缘层（4）、铜屏蔽层（3）、内部聚酰亚胺绝缘层（2）的前端均切掉方形块结构露出铜片靶（1），使铜片靶（1）露出的方形窗口用于接受束流轰击。
10.根据权利要求1所述的一种用于回旋加速器抗干扰电流靶，其特征在于，所述陶瓷套管层（6）是由若干个陶瓷套管串联制成。
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