CN203217084U - 一种回旋加速器束流测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种回旋加速器束流测量装置，该束流测量装置设置在回旋加速器上，所述的回旋加速器包括离子源及轴向注入系统，加速腔和靶系统，所述的加速腔包括磁场系统、高频系统、剥离系统、中心区、主真空系统，所述的中心区设有中心区偏转板，中心区偏转板两侧设有对称的射频D盒，所述的靶系统包括剥离靶，剥离靶依次数据转换盒、PLC控制器和计算机，所述的测量装置为一U型铜板，该U型铜板设置在中心区偏转板出口处，其一端通过测量线连接剥离靶，通过转换盒接受剥离靶上信号发送给PLC控制器，再输送给计算机，检测U型铜板处束流强度。与现有技术相比，本实用新型具有装置简单、实用等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种回旋加速器束流测量装置。
背景技术
现有的回旋加速器是一台把负氢离子(H-)加速到30MeV的固定磁场，固定频率的回旋加速器。借助于把玻璃膜定位在相应于能量要求的半径处，可以把出束的能量从15MeV变到30MeV。现有的回旋加速器的结构包括三部分：(1)离子源及轴向注入，离子源-偏转板：离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置，离子源有以下主要部件组成：离子源电弧腔(等离子体放电室壁)、顶盖、磁过滤器、吸极装置、吸极补偿装置。在加速器与离子源之间的管线称为轴向注入线。在离子源中产生的离子束沿轴向注入线被加速进入静电偏转器的入口。轴向注入线总长1.65米，包括X，Y导向磁铁、静电透镜、螺旋管透镜、注入法拉第杯、粒子聚束器、静电偏转板；(2)加速腔，偏转板-剥离靶：加速腔涉及磁场系统，高频系统，剥离系统，中心区，主真空系统等；(3)剥离靶-靶系统：涉及剥离系统、测量系统、管道真空、法拉第、阀门、四极透镜、导向器、准直器、靶测量系统等。
上述回旋加速器可在三个位置进行束流测量：(1)注入法拉第杯：用于测量离子源出口束流强度，(2)剥离靶：用于测量加速腔引出的束流强度，(3)靶：用于测量靶上实际轰击的束流强度。
在实际应用中，加速器各部参数经过一段时间后因各种原因会发生变化，造成注入法拉第杯上的流强与剥离靶上流强的比例变小，需要的剥离靶流强达不到设计值，严重影响加速器的正常使用。这就需要调整加速器参数，恢复性能。
目前，只能通过观察注入法拉第杯上流强与剥离靶上流强比例来调整加速器各参数来增加剥离靶上流强。这就涉及了离子源到剥离膜上的各个部件参数，各参数间又相互影响。因为只有注入法拉第杯和剥离靶二个束流测量点，很难区分是轴向注入线还是真空腔发生问题，使得剥离靶上流强调整变得异常困难。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装置简单、实用的回旋加速器束流测量装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种回旋加速器束流测量装置，该束流测量装置设置在回旋加速器上，所述的回旋加速器包括离子源及轴向注入系统，加速腔和靶系统，所述的加速腔包括磁场系统、高频系统、剥离系统、中心区、主真空系统，所述的中心区设有中心区偏转板，中心区偏转板两侧设有对称的射频D盒，所述的靶系统包括剥离靶，剥离靶依次连接的转换盒、PLC控制器和计算机，其特征在于，所述的测量装置为一U型铜板，该U型铜板设置在中心区偏转板出口处，其一端通过测量线连接剥离靶，通过转换盒接受剥离靶上信号发送给PLC控制器，再输送给计算机，检测U型铜板处束流强度，就形成了1MeV束流测量系统。
所述的U型铜板设置在中心区偏转板出口处即为束流能量1MeV处。
所述的U型铜板是一长×高×厚＝25mm×25mm×2.5mm的铜板，上下宽35mm。
所述的剥离靶设有2个，对称设置在加速腔两侧。
所述的中心区偏转板两侧设有对称的射频D盒其中一个端头设有调谐电容，另一个端头设有耦合电容，该耦合电容连接射频末级功放。
所述的主真空系统包括设置在中心区偏转板两侧的真空泵。
通过观察注入法拉第杯流强与1MeV流强比例，1MeV流强与剥离靶流强比例来判断问题是在轴向注入线还是在加速腔，并有针对性地解决问题。
取注入法拉第杯流强为If，1MeV流强I1M，剥离靶15MeV流强I15M，剥离靶30MeV流强I30M，计算它们的比例。
经过理论及反复的实践，可以知道，当If/I1M＝25％时，离子源及轴向注入正常，符合原设计要求。当If/I15M＝22.5％或If/I30M＝20％时，加速器正常。
与现有技术相比，本实用新型在现有的回旋加速器上进行改进，在加速器的中心区1MeV处加装束流测量装置，弥补加速器原有设计中的缺陷，加速器的维护能力得到很大的提高，判断与解决问题更快、更准确。这对于不以实验为目的，时间就是金钱的企业来尤其重要。此装置简单、实用，并充分利用原有加速器系统，投入小，收益大。
附图说明
图1为现有加速腔的结构示意图；
图2为本实用新型测量装置的结构示意图；
图3为本实用新型的加速腔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
一种回旋加速器束流测量装置，该束流测量装置设置在现有的回旋加速器上，现有的回旋加速器包括离子源及轴向注入系统，加速腔和靶系统，所述的加速腔如图1所示，包括磁场系统、高频系统、剥离系统、中心区、主真空系统，其中磁场系统包括设置在加速腔壁8内的磁铁9，高频系统包括两个射频D盒3，两个射频D盒3中一个端头设有的调谐电容4，以及另一个射频D盒端头的耦合电容5，该耦合电容5连接射频末级功放6，所述的中心区设有中心区偏转板1，中心区偏转板1两侧设有对称的射频D盒3，中心区偏转板1两侧还有两个真空泵7，加速腔壁8上设有束流出口10，所述的靶系统包括对称设置在加速腔两侧的两个剥离靶2，剥离靶2依次连接转换盒11、PLC控制器12和计算机19。
如图2所示，所述的测量装置为一U型铜板14，U型铜板是一长×高×厚＝25mm×25mm×2.5mm的铜板，上下宽35mm。
如图3所示，U型铜板14设置在中心区偏转板1出口处，即为束流能量1MeV处，其一端通过测量线15连接剥离靶2，通过转换盒11接受剥离靶2上信号发送给PLC控制器12，再输送给计算机13，检测U型铜板处束流强度，就形成了1MeV束流测量系统。
取注入法拉第杯流强为If，1MeV流强I1M，剥离靶15MeV流强I15M，剥离靶30MeV流强I30M，计算它们的比例。
通过观察注入法拉第杯流强与1MeV流强比例，1MeV流强与剥离靶流强比例来判断问题是在轴向注入线还是在加速腔，并有针对性地解决问题。
经过理论及反复的实践，可以知道，当If/I1M＝25％时，离子源及轴向注入正常，符合原设计要求。当If/I15M＝22.5％或If/I30M＝20％时，加速器正常。
Claims (5)
1.一种回旋加速器束流测量装置，该束流测量装置设置在回旋加速器上，所述的回旋加速器包括离子源及轴向注入系统，加速腔和靶系统，所述的加速腔包括磁场系统、高频系统、剥离系统、中心区、主真空系统，所述的中心区设有中心区偏转板，中心区偏转板两侧设有对称的射频D盒，所述的靶系统包括剥离靶，剥离靶依次连接的转换盒、PLC控制器和计算机，其特征在于，所述的测量装置为一U型铜板，该U型铜板设置在中心区偏转板出口处，其一端通过测量线连接剥离靶。
2.根据权利要求1所述的一种回旋加速器束流测量装置，其特征在于，所述的U型铜板是一长×高×厚＝25mm×25mm×2.5mm的铜板，上下宽35mm。
3.根据权利要求1所述的一种回旋加速器束流测量装置，其特征在于，所述的剥离靶设有2个，对称设置在加速腔两侧。
4.根据权利要求1所述的一种回旋加速器束流测量装置，其特征在于，所述的中心区偏转板两侧设有对称的射频D盒其中一个端头设有调谐电容，另一个端头设有耦合电容，该耦合电容连接射频末级功放。
5.根据权利要求1所述的一种回旋加速器束流测量装置，其特征在于，所述的主真空系统包括设置在中心区偏转板两侧的真空泵。
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| CN103777227A (zh) * | 2012-10-18 | 2014-05-07 | 上海原子科兴药业有限公司 | 一种回旋加速器束流测量装置 |
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