CN117156656B - 一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，包括：真空管道一端连接有RFQ射频四极杆加速器，真空管道另一端连接有靶室，靶室内设置有内靶室，真空管道外侧设置有伺服电机，真空管道内部设置有引出电极移动套筒，引出电极移动套筒靠近靶室一侧连接有引出电极，引出电极移动套筒靠近RFQ射频四极杆加速器的一侧连接有RFQ加速电极，peek绝缘杆与引出电极移动套筒通过peek绝缘杆底部设置的螺纹和引出电极移动套筒表面设置的螺纹活动连接或通过peek绝缘杆底部的齿轮和引出电极移动套筒表面设置的对应齿轮的齿条活动连接。本发明通过电机和绝缘杆直接调整真空内的引出电极，无需拆卸装置即可完成电极的调节和匹配。
Description
技术领域
本发明涉及激光离子源技术领域，特别涉及一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极。
背景技术
激光离子源是将高功率激光束由透镜聚焦到固态靶材表面打靶产生激光等离子体，激光等离子体在真空靶室内向三维空间绝热膨胀，经引出电极引出得到相应的离子束。激光离子源能够产生全剥离的碳离子（C6+）束流，采用直接等离子体注入方案（DPIS）经过RFQ与DTL初步加速后能够满足同步加速器单次单圈注入模式的需求，将其应用于医用重离子加速器，能够极大程度简化装置的运行模式，实现装置的小型化，降低医用重离子加速器的建设、运行与维护成本。
直接等离子体注入方案，是将激光烧蚀等离子体中的离子引出后直接注入到射频四极加速器，即将激光离子源与RFQ直接连接，舍弃了传统束流引出设计中的低能传输线部分。激光烧蚀等离子体在进入RFQ之前以电中性形式存在，避免了激光离子源产生的强流脉冲离子束引起空间电荷效应的影响，从而提高注入效率。在DPIS方案中，激光离子源的引出电极同时也是RFQ的注入电极，在实际应用中存在激光离子源产生的高电荷态离子束与射频四极加速器的注入匹配问题。现有技术中使用的电极结构是固定长度的，不具备调节功能。使用中一般采用更换不同的电极来实现调节作用。
发明内容
本发明实施例提供了一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，用以解决现有技术中使用的电极结构是固定长度的，不具备调节功能的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，包括：真空管道，所述真空管道一端连接有RFQ射频四极杆加速器，所述真空管道另一端连接有靶室，所述靶室内设置有内靶室，所述真空管道外侧设置有伺服电机，所述真空管道内部设置有引出电极移动套筒，所述引出电极移动套筒靠近所述靶室一侧连接有引出电极，所述引出电极移动套筒靠近所述RFQ射频四极杆加速器的一侧连接有RFQ加速电极，所述伺服电机通过peek绝缘杆透过所述真空管道的管壁活动连接所述引出电极移动套筒，所述peek绝缘杆与所述电极移动套筒通过所述peek绝缘杆底部设置的螺纹和所述引出电极移动套筒表面设置的螺纹活动连接或通过所述peek绝缘杆底部的齿轮和所述引出电极移动套筒表面设置的对应所述齿轮的齿条活动连接。
在一种可能的实现方式中，所述引出电极移动套筒靠近所述RFQ射频四极杆加速器的一侧深入所述RFQ射频四极杆加速器。
在一种可能的实现方式中，所述引出电极靠近所述靶室一侧连接所述内靶室。
在一种可能的实现方式中，所述peek绝缘杆与所述真空管道刀口法兰密封。
本发明中的一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，具有以下优点：
通过电机和绝缘杆直接调整真空内的引出电极，无需拆卸装置即可完成电极的调节和匹配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极的结构示意图。
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。
图1为本发明实施例提供的一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极的结构示意图；本发明实施例提供了一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，包括：真空管道3，所述真空管道3一端连接有RFQ射频四极杆加速器6，所述真空管道3另一端连接有靶室2，所述靶室2内设置有内靶室1，所述真空管道3外侧设置有伺服电机4，所述真空管道3内部设置有引出电极移动套筒8，所述引出电极移动套筒8靠近所述靶室2一侧连接有引出电极9，所述引出电极移动套筒8靠近所述RFQ射频四极杆加速器6的一侧连接有RFQ加速电极7，所述伺服电机4通过peek绝缘杆5透过所述真空管道3的管壁活动连接所述引出电极移动套筒8，所述peek绝缘杆5与所述引出电极移动套筒8通过所述peek绝缘杆5底部设置的螺纹和所述引出电极移动套筒8表面设置的螺纹活动连接或通过所述peek绝缘杆5底部的齿轮和所述引出电极移动套筒8表面设置的对应所述齿轮的齿条活动连接。
示例性的，在实际使用过程中，整个电极置于高真空环境中，电极一端与激光离子源的内靶室相连，加载着60kV的高压。套筒部分嵌套在电极的另一端，通过伺服电机驱动套筒移动，从而实现激光离子源引出电极在真空中、加载高压情况下的微调节，所述活动连接可以通过所述peek绝缘杆5底部设置螺纹和所述引出电极移动套筒8表面设置相对应的螺纹实现，所述peek绝缘杆5旋转时所述peek绝缘杆5的底部螺纹带动所述引出电极移动套筒8的表面螺纹使所述引出电极移动套筒8在旋转中前后移动，所述活动连接也可以通过在所述peek绝缘杆5底部设置齿轮，并在所述引出电极移动套筒8表面设置对应所述齿轮的齿条实现，当所述peek绝缘杆5转动时，所述peek绝缘杆5的底部的齿轮带动所述引出电极移动套筒8的表面的齿条，进而带动所述引出电极移动套筒8前后移动。
在一种可能的实施例中，所述引出电极移动套筒8靠近所述RFQ射频四极杆加速器6的一侧深入所述RFQ射频四极杆加速器6。
在一种可能的实施例中，所述引出电极9靠近所述靶室2一侧连接所述内靶室1。
在一种可能的实施例中，所述peek绝缘杆5与所述真空管道3刀口法兰密封。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，其特征在于，包括：真空管道（3），所述真空管道（3）一端连接有RFQ射频四极杆加速器（6），所述真空管道（3）另一端连接有靶室（2），所述靶室（2）内设置有内靶室（1），所述真空管道（3）外侧设置有伺服电机（4），所述真空管道（3）内部设置有引出电极移动套筒（8），所述引出电极移动套筒（8）靠近所述靶室（2）一侧连接有引出电极（9），所述引出电极移动套筒（8）靠近所述RFQ射频四极杆加速器（6）的一侧连接有RFQ加速电极（7），所述伺服电机（4）通过peek绝缘杆（5）透过所述真空管道（3）的管壁活动连接所述引出电极移动套筒（8），所述peek绝缘杆（5）与所述引出电极移动套筒（8）通过所述peek绝缘杆（5）底部设置的螺纹和所述引出电极移动套筒（8）表面设置的螺纹活动连接或通过所述peek绝缘杆（5）底部的齿轮和所述引出电极移动套筒（8）表面设置的对应所述齿轮的齿条活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，其特征在于，所述引出电极移动套筒（8）靠近所述RFQ射频四极杆加速器（6）的一侧深入所述RFQ射频四极杆加速器（6）。
3.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，其特征在于，所述引出电极（9）靠近所述靶室（2）一侧连接所述内靶室（1）。
4.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀等离子体的可移动引出电极，其特征在于，所述peek绝缘杆（5）与所述真空管道（3）刀口法兰密封。
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