CN220068140U - 一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架 - Google Patents
一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220068140U CN220068140U CN202321619889.2U CN202321619889U CN220068140U CN 220068140 U CN220068140 U CN 220068140U CN 202321619889 U CN202321619889 U CN 202321619889U CN 220068140 U CN220068140 U CN 220068140U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ion source
- vacuum chamber
- heat dissipation
- water
- type medical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 27
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000005596 ionic collisions Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架包括：真空室；所述真空室上连接有两组阴极支架；每组阴极支架包括：放电单元，与所述真空室连通；散热单元，与所述放电单元连接，包括水冷块，所述水冷块上开通有冷却水进口及冷却水出口，所述水冷块内设有与所述冷却水进口及冷却水出口连通的冷却水流动腔。本实用新型采用间接水冷方式，将放电单元的热量进行传到至水冷块，并通过冷却水将水冷块中热量带走，维持了离子源的工作温度同时，又避免了温度过高带来的高温电极熔化的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉离子源阴极支架领域，具体是一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架。
背景技术
离子源作为加速器关键部件之一，是用来产生被加速带电粒子的装置，它为加速器提供带电离子束。
离子源系统的类型和功能状态决定了加速器的许多性能指标，如束流强度、发射度、能散度和离子种类等。相对于传统的正离子源，负离子源具有离子引出方便，束流损失率低等特点。目前，PIG(Penning ion gauge)型离子源已经被应用于产生负氢离子，并作为小型医用回旋加速器的内源得到了广泛的使用。
在离子源阳极中产生的等离子体含有所需的负氢离子。产生等离子体的放电包括从等离子体流向阴极的离子电流和从阴极流向等离子体的二次电子电流。
二次电子发射是离子在阴极表面碰撞的结果。这些碰撞产生的热量相当高，若不加水冷，设备运行10s温度可达4000℃，因此必须对离子源采取冷却措施。然而，离子源电极必须工作在一定的高温下，等离子体才能被激发，这就对离子源的冷却系统提出了很高的要求。
因此，提供一种在保证离子体能被激发的前提下，可以进行散热的离子源阴极支架，是目前需要解决的一个问题。
实用新型内容
实用新型目的：提供一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，包括：
真空室；
所述真空室上连接有两组阴极支架；
每组阴极支架包括：
放电单元，与所述真空室连通；
散热单元，与所述放电单元连接，包括水冷块，所述水冷块上开通有冷却水进口及冷却水出口，所述水冷块内设有与所述冷却水进口及冷却水出口连通的冷却水流动腔。
本实用新型采用间接水冷方式，将放电单元的热量进行传到至水冷块，并通过冷却水将水冷块中热量带走，维持了离子源的工作温度同时，又避免了温度过高带来的高温电极熔化的问题。
在进一步实施例中，所述水冷块材质为铜。
在进一步实施例中，所述放电单元包括：
头部，与所述真空室连通；
高温电极，设置在所述头部内，另一端延伸至真空室内，材质为钽；
阴极导电柱，与所述高温电极连接；
陶瓷环，套接于所述阴极导电柱，且与所述头部连接。
在进一步实施例中，所述头部内具有预定空间的腔室。
在进一步实施例中，所述预定空间的腔室与真空室连通。
在进一步实施例中，所述头部与水冷块连接。
有益效果：本实用新型公开了一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，本实用新型采用间接水冷方式，将放电单元的热量进行传到至水冷块，并通过冷却水将水冷块中热量带走，维持了离子源的工作温度同时，又避免了温度过高带来的高温电极熔化的问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的剖面结构示意图。
图3是本实用新型的高温电极温度分布云图。
附图标记为：
1、真空室；2、头部；3、阴极导电柱；4、陶瓷环；5、水冷块；7、高温电极。
具体实施方式
本申请涉及一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，下面通过具体实施方式进行详细解释。
在电压2kV，电流50mA时，真空室1内的氢气会被击穿，从而产生等离子体。
此时，每个电极功率为100W，冷却水流量设置为20L/min。
图3为本申请稳定工作时，高温电极7温度分布云图，从云图中可以看出，高温电极7最高温度为1429.41℃，在钽熔点以下，有效避免了钽熔化。
一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，包括：
真空室1；
所述真空室1上连接有两组阴极支架；
每组阴极支架包括：
放电单元，与所述真空室1连通；
散热单元，与所述放电单元连接，包括水冷块5，所述水冷块5上开通有冷却水进口及冷却水出口，所述水冷块5内设有与所述冷却水进口及冷却水出口连通的冷却水流动腔。
本实用新型采用间接水冷方式，将放电单元的热量进行传到至水冷块5，并通过冷却水将水冷块5中热量带走，维持了离子源的工作温度同时，又避免了温度过高带来的高温电极7熔化的问题。
工作时，高温电极7在真空室1内放电，产生等离子体，高温电极7热量通过热传导的方式，传到与之接触的阴极导电柱3、陶瓷环4、头部2以及水冷块5，其中头部2及水冷块5材质为铜，具有良好的导热性能，热量将传导至水冷块5上，通过冷却水带走；同时，由于电极温度一般能到2000℃，热量还会通过热辐射的方式传到环境及其它部件中。
所述水冷块5材质为铜。
所述放电单元包括：
头部2，与所述真空室1连通；
高温电极7，设置在所述头部2内，另一端延伸至真空室1内，材质为钽；
阴极导电柱3，与所述高温电极7连接；
陶瓷环4，套接于所述阴极导电柱3，且与所述头部2连接。
所述头部2内具有预定空间的腔室。
所述预定空间的腔室与真空室1连通。
所述头部2与水冷块5连接。
工作原理说明：工作时，高温电极7在真空室1内放电，产生等离子体，高温电极7热量通过热传导的方式，传到与之接触的阴极导电柱3、陶瓷环4、头部2以及水冷块5，其中头部2及水冷块5材质为铜，具有良好的导热性能，热量将传导至水冷块5上，通过冷却水带走。
进而维持了离子源的工作温度同时，又避免了温度过高带来的高温电极7熔化的问题。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，包括：
真空室(1)；
其特征在于，所述真空室(1)上连接有两组阴极支架；
每组阴极支架包括：
放电单元，与所述真空室(1)连通；
散热单元，与所述放电单元连接，包括水冷块(5)，所述水冷块(5)上开通有冷却水进口及冷却水出口，所述水冷块(5)内设有与所述冷却水进口及冷却水出口连通的冷却水流动腔。
2.根据权利要求1所述的一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，其特征是：所述水冷块(5)材质为铜。
3.根据权利要求1所述的一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，其特征是：所述放电单元包括：
头部(2)，与所述真空室(1)连通；
高温电极(7)，设置在所述头部(2)内，另一端延伸至真空室(1)内，材质为钽；
阴极导电柱(3)，与所述高温电极(7)连接；
陶瓷环(4)，套接于所述阴极导电柱(3)，且与所述头部(2)连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，其特征是：所述头部(2)内具有预定空间的腔室。
5.根据权利要求4所述的一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，其特征是：所述预定空间的腔室与真空室(1)连通。
6.根据权利要求4所述的一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架，其特征是：所述头部(2)与水冷块(5)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321619889.2U CN220068140U (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321619889.2U CN220068140U (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220068140U true CN220068140U (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=88768210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321619889.2U Active CN220068140U (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220068140U (zh) |
-
2023
- 2023-06-25 CN CN202321619889.2U patent/CN220068140U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105655217B (zh) | 一种射频偏压供电的磁控溅射金属铝离子源 | |
| JP2008233079A (ja) | 電離真空計 | |
| CN108456874B (zh) | 一种管式pecvd设备石墨舟电极引入装置 | |
| CN207783240U (zh) | 一种双等离子体离子源 | |
| CN105221319A (zh) | 一种用于点火和辅助燃烧的滑动放电反应器 | |
| CN109600895B (zh) | 高密度热阴极等离子体源 | |
| CN105514803A (zh) | 一种阵列微空心阴极放电触发的气体开关 | |
| CN220068140U (zh) | 一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架 | |
| CN215268833U (zh) | 一种低温等离子体产生设备 | |
| CN108601193B (zh) | 一种长尺度均匀热等离子体弧产生方法及装置 | |
| CN109192641B (zh) | 一种潘宁冷阴极离子源 | |
| CN202111925U (zh) | 一种三阴极多级直流弧放电等离子体发生装置 | |
| CN105764227A (zh) | 一种高束流直流空心阴极等离子体源 | |
| CN103561535B (zh) | 一种阵列式微洞阴极气体放电等离子体射流装置 | |
| CN116648041A (zh) | 一种新型散热式医用回旋加速器离子源阴极支架及散热方法 | |
| CN102933018A (zh) | 自成靶中子管 | |
| CN201690672U (zh) | 一种大气压直流弧放电等离子体发生装置 | |
| CN207558737U (zh) | 一种六硼化镧冷阴极潘宁离子源装置 | |
| CN208903968U (zh) | 一种用于离子源的中空阴极 | |
| CN113793791A (zh) | 离子束修形离子源及其启动方法、真空腔室 | |
| CN116006429A (zh) | 基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器 | |
| CN105448630A (zh) | 一种生成铝离子束的离子源 | |
| CN216528738U (zh) | 一种用于碳离子注入工艺的离子源装置 | |
| CN209087761U (zh) | 一种新型等离子体阴极电子束源及3d打印机 | |
| JPS5918840B2 (ja) | イオン源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |