CN113068296A - 串列加速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种串列加速器，包括：台架；真空绝缘型串列加速装置，设置在台架上；第一电压源，用于向台架提供第一电压；第二电压源，用于向真空绝缘型串列加速装置提供第二电压；第一加速管及第二加速管。第一加速管和第二加速管设置在台架两侧，并分别与真空绝缘型串列加速装置连接。本发明提供的串列加速器通过第一电压源和第二电压源分别向台架和真空绝缘型串列加速装置提供高压，从而使得串列加速器的端部电压为台架的电压和真空绝缘型串列加速装置的电压之和，而无需将第一加速管、第二加速管、台架等设置在钢筒内，且无需在钢筒内充入高压SF6气体来进行绝缘，从而可以极大地简化结构、降低成本、并可以避免使用SF6气体而对环境造成影响。

Description

串列加速器
技术领域
本发明涉及加速器领域，具体涉及一种串列加速器。
背景技术
串列加速器是一种广泛应用的加速器，其通常先利用第一加速管将负离子加速，接着利用剥离器将负离子剥离成正离子，然后再利用第二加速管将正离子再加速，从而实现离子加速。相关技术中的串列加速器主要采用静电高压形式。为了提高端电压，相关技术中的串列加速器通常需要将加速管置于钢筒内，并在钢筒内充入高压SF6气体进行绝缘，导致设备成本较高且SF6气体不利于环境保护。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种串列加速器，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种串列加速器，包括：台架；真空绝缘型串列加速装置，设置在所述台架上；第一电压源，用于向所述台架提供第一电压；第二电压源，用于向所述真空绝缘型串列加速装置提供第二电压；第一加速管；及第二加速管。其中，所述第一加速管和所述第二加速管设置在所述台架两侧，并分别与所述真空绝缘型串列加速装置连接。
如上所述，在本发明提供的一种串列加速器中，第一加速管、第二加速管、台架以及设置在台架上的真空绝缘型串列加速装置均置于大气环境条件，并通过第一电压源和第二电压源分别向台架和真空绝缘型串列加速装置提供高压，从而使得串列加速器的端部电压为台架的电压和真空绝缘型串列加速装置的电压之和，而无需将第一加速管、第二加速管、台架等设置在钢筒内，且无需在钢筒内充入高压SF6气体来进行绝缘，从而可以极大地简化结构、降低成本、并可以避免使用SF6气体而对环境造成影响。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明的一些实施例的串列加速器的结构示意图；
图2是根据本发明的一些实施例的串列加速器的具体结构示意图；
图3是根据本发明的一些实施例的串列加速器的具体结构示意图；
图4是根据本发明的一些实施例的串列加速器的具体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
图1是根据本发明的一些实施例的串列加速器的结构示意图。如图1所示，串列加速器包括第一加速管110、第二加速管130、台架150、真空绝缘型串列加速装置160、第一电压源170和第二电压源180。其中，第一加速管110和第二加速管130设置在台架150两侧，真空绝缘型串列加速装置160设置在台架150上，第一电压源170和第二电压源180分别与台架150和真空绝缘型串列加速装置160连接。
具体地，第一加速管110置于大气环境条件中，其一端与地电位的管道190连接，另一端与设置在台架150上的真空绝缘型串列加速装置160连接。第一加速管110用于将通过管道190输入的负离子加速后送入设置在台架150上的真空绝缘型串列加速装置160。
台架150位于第一加速管110和第二加速管130之间，并置于大气环境条件中。台架150与第一电压源170连接。第一电压源170可以向台架150提供电压。例如，第一电压源170可以为高压电源，用于向台架150提供第一电压如第一高电压。在一实施例中，第一电压源170可以为400KV高压电源，并可以向台架150提供400kV高压。
在另一实施例中，第一电压源170的输出电压可调节，即第一电压源170输出的第一电压可以在第一电压范围内调节，例如，0～400KV。这样，可以根据实际需要控制第一电压源170向台架150提供的电压大小，从而满足不同的使用需求。
真空绝缘型串列加速装置160设置在台架150上，并置于大气环境条件中。真空绝缘型串列加速装置160的一端与第一加速管110连接，另一端与第二加速管130连接。并且，真空绝缘型串列加速装置160还与第二电压源180连接。第二电压源180可以设置台架150上并用于向真空绝缘型串列加速装置160提供第二电压。例如，第二电压源180可以为高压电源，用于向真空绝缘型串列加速装置160提供高电压。在一实施例中，第二电压源180可以为300KV高压电源，并可以向真空绝缘型串列加速装置160提供300kV高压。
在另一实施例中，第二电压源180的输出电压可调节，即第二电压源180输出的第二电压可以在第二电压范围内调节，例如，0～300KV。这样，可以根据实际需要控制第二电压源180向真空绝缘型串列加速装置160提供的电压大小，从而满足不同的使用需求。需要说明的是，第二电压范围与第一电压范围可以相同或不同。
由于第一电压源170和第二电压源180分别与台架150和真空绝缘型串列加速装置160连接，当第一电压源170和第二电压源180分别向台架150和真空绝缘型串列加速装置160提供高压时，根据高压叠加，串列加速器的端部电压为台架150的电压和真空绝缘型串列加速装置160的电压之和。例如，当第一电压源170向台架150提供400kV高压，且第二电压源180向真空绝缘型串列加速装置160提供300kV高压时，串列加速器的端部电压为700KV。
在一实施例中，如图3所示，串列加速器进一步包括控制器192。控制器192分别与第一电压源170和第二电压源180连接，用于控制第一电压源170输出的第一电压的电压值和第二电压源180输出的第二电压的电压值。
第二加速管130置于大气环境条件中，其一端与设置在台架150上的真空绝缘型串列加速装置160连接，另一端与地电位的管道190连接。第二加速管130用于将真空绝缘型串列加速装置160输出的正离子加速后输送到管道190中。
如上所述，在本发明一些实施例的串列加速器中，第一加速管110、第二加速管130、台架150以及设置在台架150上的真空绝缘型串列加速装置160均置于大气环境条件，并通过第一电压源170和第二电压源180分别向台架150和真空绝缘型串列加速装置160提供高压，从而使得串列加速器的端部电压为台架150的电压和真空绝缘型串列加速装置160的电压之和，如达到700KV，而无需将第一加速管110、第二加速管130、台架150等设置在钢筒内，且无需在钢筒内充入高压SF6气体来进行绝缘，从而可以极大地简化结构、降低成本、并可以避免使用SF6气体而对环境造成影响。
在一实施例中，如图2所示，置在台架150上的真空绝缘型串列加速装置160可以包括壳体162、高压端子164、剥离器165、第一真空泵166和第二真空泵167。
其中，壳体162为设置在台架150上的密封壳体。设置在台架150上的第一真空泵166与壳体162连接，并用于控制壳体162内的真空度。需要说明的是，壳体162内的真空度可以根据实际需要设置。
高压端子164设置在壳体162中并与第二电压源180连接。这样，第二电压源180可以向高压端子164提供第二电压。高压端子164还与设置在台架150上的第二真空泵167连接。第二真空泵167可用于控制高压端子164内的真空度，并可以在剥离器165采用气体剥离器时控制剥离气体气压保持稳定。此外，高压端子164还与第一加速管110和第二加速管130分别连接，以便于接收经由第一加速管110加速的负离子，并在剥离器165将负离子剥离成正离子之后，将正离子输入第二加速管130。
此外，为了更好的控制壳体162和高压端子164中的真空度，在一实施例中，如图4所示，串列加速器进一步包括第一真空计194和第二真空计196。第一真空计194用于测量壳体162内的真空度，第二真空计196用于测量高压端子164中的真空度。通过设置第一真空计194和第二真空计196事实监测壳体162和高压端子164中的真空度，可以有效地控制第一真空泵166和第二真空泵167的运转，提升串列加速器的性能。
如上所述，在本发明一些实施例的串列加速器中，第一加速管110、第二加速管130、台架150以及设置在台架150上的真空绝缘型串列加速装置160均置于大气环境条件，并通过第一电压源170和第二电压源180分别向台架150和真空绝缘型串列加速装置160提供高压，从而使得串列加速器的端部电压为台架150的电压和真空绝缘型串列加速装置160的电压之和，如达到700KV，即获得高压叠加型串列加速器，而无需将第一加速管110、第二加速管130、台架150等设置在钢筒内，且无需在钢筒内充入高压SF6气体来进行绝缘，从而可以极大地简化结构、降低成本、并可以避免使用SF6气体而对环境造成影响。
对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种串列加速器，其特征在于，包括：
台架(150)；
真空绝缘型串列加速装置(160)，设置在所述台架(150)上；
第一电压源(170)，用于向所述台架(150)提供第一电压；
第二电压源(180)，用于向所述真空绝缘型串列加速装置(160)提供第二电压；
第一加速管(110)；及
第二加速管(130)；
其中，所述第一加速管(110)和所述第二加速管(130)设置在所述台架(150)两侧，并分别与所述真空绝缘型串列加速装置(160)连接。
2.根据权利要求1所述的串列加速器，其特征在于：所述第一加速管(110)、所述第二加速管(130)和所述台架(150)均置于大气环境条件中。
3.根据权利要求2所述的串列加速器，其特征在于：还包括控制器(192)；所述控制器(192)分别与所述第一电压源(170)和所述第二电压源(180)连接，用于控制所述第一电压源(170)输出的所述第一电压的电压值和所述第二电压源(180)输出的所述第二电压的电压值。
4.根据权利要求2所述的串列加速器，其特征在于：所述真空绝缘型串列加速装置(160)包括壳体(162)、高压端子(164)和剥离器(165)；所述高压端子(164)设置在所述壳体(162)中并与所述第二电压源(180)连接；所述剥离器(165)设置在所述高压端子(164)中。
5.根据权利要求4所述的串列加速器，其特征在于：所述壳体(162)为设置在所述台架(150)上的密封壳体。
6.根据权利要求5所述的串列加速器，其特征在于：所述空绝缘型串列加速装置(160)还包括设置在所述台架(150)上的第一真空泵(166)；所述第一真空泵(166)与所述壳体(162)连接。
7.根据权利要求6所述的串列加速器，其特征在于：所述空绝缘型串列加速装置(160)还包括设置在所述台架(150)上的第二真空泵(167)；所述第二真空泵(167)与所述高压端子(164)连接。
8.根据权利要求7所述的串列加速器，其特征在于：还包括用于测量所述壳体(162)内的真空度的第一真空计(194)。
9.根据权利要求8所述的串列加速器，其特征在于：还包括用于测量所述高压端子(164)内的真空度的第二真空计(196)。
10.根据权利要求4所述的串列加速器，其特征在于：所述高压端子(164)与所述第一加速管(110)和所述第二加速管(130)分别连接。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的串列加速器，其特征在于：所述第一加速管(110)和所述第二加速管(130)分别与地电位的管道(190)连接。
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