KR100357526B1 - Magnetic measuring device of cyclotron electromagnet - Google Patents
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Abstract
본 발명의 자기측정장치는 자기측정장치 본체, 자기측정장치 본체의 양측에 수직으로 이동 가능하게 설치되는 가로부재, 가로부재에 설치되고, 일단에 자속센서가 장착된 측정봉, 측정봉을 가로부재의 좌우로 이동시켜 자속센서를 지정된 X축 위치로 이동시키는 X축 구동부, 측정봉을 길이방향으로 전후 이동시켜 자속센서를 지정된 Y축 위치로 이동시키는 Y축 구동부, 가로부재를 상하로 이동시켜 자속센서를 지정된 Z축 위치로 이동시키는 Z축 구동부 및, 사이클로트론 전자석의 3차원 자속 측정 영역에서 자속센서를 지정된 3차원 좌표로 이동하기 위해 상기 X축, Y축 및, Z축 구동부를 제어하는 구동제어부로 구성되어 싸이클로트론 전자석의 자속의 중심에서 방사형으로 자속센서를 이동시키면서 전체적으로 3차원상의 자속 데이터를 용이하게 얻을 수 있다.Magnetic measuring device of the present invention is a magnetic measuring device main body, a horizontal member which is installed to be movable vertically on both sides of the magnetic measuring device main body, is installed in the horizontal member, the measuring rod equipped with a magnetic flux sensor at one end, horizontal member X-axis drive unit to move the magnetic flux sensor to the designated X-axis position by moving to the left and right of the axis, Y-axis drive unit to move the magnetic flux sensor to the specified Y-axis position by moving the measuring rod forward and backward in the longitudinal direction, Z-axis driving unit for moving the sensor to the designated Z-axis position, and a drive control unit for controlling the X-axis, Y-axis, and Z-axis driving unit to move the magnetic flux sensor to the specified three-dimensional coordinates in the three-dimensional magnetic flux measurement area of the cyclotron electromagnet It is composed of the cyclotron electromagnet, which moves the magnetic flux sensor radially from the center of the magnetic flux and obtains the three-dimensional magnetic flux data easily. There.
Description
본 발명은 싸이클로트론 전자석의 자기측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자속센서가 X축, Y축 및, Z축으로 각기 이동 가능하도록 구성하여 싸이클로트론 전자석에서 발생되는 자속을 그 중심에서 방사형으로 이동하면서 측정하여 3차원적인 자속 데이터를 얻을 수 있는 싸이클로트론 전자석의 자기 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic measuring device of a cyclotron electromagnet, and more particularly, the magnetic flux sensor is configured to be movable in the X, Y, and Z axes, respectively, while moving the magnetic flux generated in the cyclotron electromagnet radially from the center thereof. The present invention relates to a cyclotron electromagnet capable of measuring three-dimensional magnetic flux data.
일반적으로, 싸이클로트론은 싸이클로트론 응용연구, 중성자선 조사 및 방사선 동위원소 생산등 사용목적에 따라18~50MeV 양성자 빔을 20~70㎂의 세기로 인출하여 사용하고 있으며 전자석과 고주파시스템, 진공장치, 인출장치 및 빔수송장치 등이 상호 연관적으로 결합되어 있는 비선형 특성이 강한 대규모 시스템으로 구성된다. 싸이클로트론에 사용되는 전자석은 보통 H형이며, 자기통로는 4조각의 상, 하 요크와 2조각의 좌, 우 요크, 그리고 2개의 상, 하 자극으로 이루어진다. 코일은 주코일, 10조의 동심원형 조절코일, 그리고 4조의 조화코일로 구성되며, 주코일은 입자의 회전운동을 지배하는 코일로서 사각의 구리 도체관으로 에폭시와 켑톤 박막을 절연체로 사용하여 제작하고 있다.Generally, cyclotron is used to draw 18 ~ 50MeV proton beams with 20 ~ 70㎂ intensity according to the purpose of cyclotron application research, neutron irradiation and radioisotope production. And a large-scale system having strong nonlinear characteristics in which the beam transport apparatus and the like are mutually coupled. The electromagnet used in cyclotron is usually H type, and the magnetic path consists of 4 pieces of upper and lower yokes, 2 pieces of left and right yokes, and 2 upper and lower poles. The coil consists of a main coil, 10 sets of concentric circular control coils, and 4 sets of harmonic coils.The main coil is a coil that governs the rotational movement of the particles, and is made of rectangular copper conductor tube using epoxy and 켑 ton thin film as insulator. have.
싸이클로트론의 전자석으로부터 발생되는 자속 데이터를 확보하기 위하여 일반적으로 전자석의 일 측 외주연 상에 자속센서를 구비하고 상기 전자석을 회전시키며 동심원 방향만의 자속을 측정하는 방법이 사용되었었다. 그런데 이러한 방법은 전자석 중심에서 일정거리 떨어진 외주연상에서 동심원 방향만으로 자속을 측정하는 방법으로는 전체적인 자속 데이터를 확보할 수 없고, 사용공간의 제약이 있으며, 또한 전자석의 모양이나 크기가 바뀌면 자기측정장치를 새로이 제작해야하는 문제점이 있었다. 그러므로, 자속 데이터의 획득 능력이나 경제적인 손실문제와 범용성 문제가 제기되어 왔다.In order to secure magnetic flux data generated from an electromagnet of cyclotron, a magnetic flux sensor is generally provided on an outer circumference of an electromagnet, the electromagnet is rotated, and a method of measuring magnetic flux only in a concentric direction has been used. However, this method is a method of measuring the magnetic flux only in the concentric direction in the outer circumferential distance away from the center of the electromagnet, it is impossible to obtain the entire magnetic flux data, there is a limitation of the space used, and also if the shape or size of the electromagnet is changed There was a problem that needs to be made newly. Therefore, the problem of the ability to acquire magnetic flux data, economical loss and generality has been raised.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 싸이클로트론 전자석의 3차원 자속 데이터를 용이하게 획득할 수 있고 여려 종류의 전자석에도 적용 가능한 싸이클로트론 전자석 자기측정장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a cyclotron electromagnet magnetic measuring apparatus which can easily obtain three-dimensional magnetic flux data of a cyclotron electromagnet and is applicable to various kinds of electromagnets.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싸이클로트론 전자석의 자기측정장치의 개략적인 구성을 보여주는 사시도;1 is a perspective view showing a schematic configuration of a magnetic measuring device of a cyclotron electromagnet according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 자기측정장치와 싸이클로트론 전자석의 평면도; 그리고2 is a plan view of the magnetic measuring device and cyclotron electromagnet of FIG. And
도 3은 도 1의 자기측정장치의 회로 구성을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the magnetic measuring device of FIG. 1.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 자속센서 2 : 측정봉1: Magnetic flux sensor 2: Measuring rod
3 : X축 구동부 4 : Y축 구동부3: X-axis drive unit 4: Y-axis drive unit
5 : Z축 구동부 6 : 가로부재5: Z-axis drive unit 6: horizontal member
7 : 본체 8 : 구동제어부7: main body 8: drive control unit
20 : 전자석20: electromagnet
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 싸이클로트론의 전자석으로부터 발생되는 자기를 측정하기 위한 자기측정장치는: 자기측정장치 본체; 자기측정장치 본체의 양측에 수직으로 이동 가능하게 설치되는 가로부재; 가로부재에 설치되고, 일단에 자속센서가 장착된 측정봉; 측정봉을 가로부재의 좌우로 이동시켜 자속센서를 지정된 X축 위치로 이동시키는 X축 구동부; 측정봉을 길이방향으로 전후 이동시켜 자속센서를 지정된 Y축 위치로 이동시키는 Y축 구동부; 가로부재를 상하로 이동시켜 자속센서를 지정된 Z축 위치로 이동시키는 Z축 구동부 및; 사이클로트론 전자석의 3차원 자속 측정 영역에서 자속센서를 지정된 3차원 좌표로 이동하기 위해 상기 X축, Y축 및, Z축 구동부를 제어하는 구동제어부를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the object of the present invention as described above, the magnetic measuring device for measuring the magnet generated from the electromagnet of the cyclotron includes: a magnetic measuring device main body; A horizontal member installed vertically on both sides of the main body of the magnetic measuring apparatus; A measuring rod installed on the horizontal member and having a magnetic flux sensor mounted at one end thereof; An X-axis driving unit for moving the measuring rod to the left and right of the horizontal member to move the magnetic flux sensor to a designated X-axis position; A Y-axis driving unit for moving the measuring rod back and forth in the longitudinal direction to move the magnetic flux sensor to a designated Y-axis position; A Z-axis driving unit for moving the horizontal member up and down to move the magnetic flux sensor to a designated Z-axis position; And a driving control unit for controlling the X-axis, Y-axis, and Z-axis driving units to move the magnetic flux sensor to a designated three-dimensional coordinate in the three-dimensional magnetic flux measurement region of the cyclotron electromagnet.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to explain more clearly the present invention to those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싸이클로트론 전자석의 자기측정장치의 개략적인 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 자기측정장치와 싸이클로트론 전자석의 평면도이다. 그리고 도 3은 도 1의 자기측정장치의 회로 구성을 보여주는 블록도이다.1 is a perspective view showing a schematic configuration of a magnetic measuring apparatus of a cyclotron electromagnet according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the magnetic measuring apparatus and the cyclotron electromagnet of FIG. 1. 3 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the magnetic measuring apparatus of FIG. 1.
도면을 참조하여, 본 발명의 사이클로트론 전자석의 자기측정장치는 사각 박스 형상을 갖는 자기측정장치 본체(7), 자기측정장치 본체(7)의 양측에 수직으로 이동 가능하게 설치되는 가로부재(6), 가로부재(6)에 설치되고 일단에 자속센서(1)가 장착된 측정봉(2)을 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the magnetic measuring device of the cyclotron electromagnet of the present invention is a magnetic measuring device main body 7 having a rectangular box shape, a horizontal member 6 which is installed to be movable vertically on both sides of the magnetic measuring device main body 7. It is configured to include a measuring rod (2) is installed on the horizontal member (6) and the magnetic flux sensor 1 is mounted at one end.
본체(7)에는 측정봉(2)을 가로부재(6)의 좌우로 이동시켜 자속센서(1)를 지정된 X축 위치로 이동시키는 X축 구동부(3), 측정봉(2)을 길이방향으로 전후 이동시켜 자속센서(1)를 지정된 Y축 위치로 이동시키는 Y축 구동부(4), 가로부재(6)를 상하로 이동시켜 자속센서(1)를 지정된 Z축 위치로 이동시키는 Z축 구동부(5) 및 사이클로트론 전자석의 3차원 자속 측정 영역에서 자속센서(1)를 지정된 3차원 좌표로 이동하기 위해 상기 X축, Y축 및, Z축 구동부(3, 4, 5)를 제어하는 구동제어부(8)가 탑재된다.이와 같은 본 발명의 사이클로트론 전자석의 자기측정장치는 사이클로트론 전자석(20)의 자기측정 영역에서 자속센서(1)를 X축, Y축 및, Z축 구동부(3, 4, 5)에 의해 지정된 3차원 영역으로 이동시키면서 자속 데이터를 입체적으로 확보할 수 있다.상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싸이클로트론 전자석의 자기측정장치의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에는 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.The main body 7 includes an X-axis drive unit 3 and a measuring rod 2 that move the measuring rod 2 to the left and right of the horizontal member 6 to move the magnetic flux sensor 1 to a designated X-axis position. Y-axis drive unit 4 for moving back and forth to move the magnetic flux sensor 1 to the designated Y-axis position, and Z-axis drive unit for moving the magnetic flux sensor 1 to the designated Z-axis position by moving the horizontal member 6 up and down ( 5) and a driving control unit for controlling the X-axis, Y-axis, and Z-axis driving units 3, 4, and 5 to move the magnetic flux sensor 1 to the designated three-dimensional coordinates in the three-dimensional magnetic flux measurement region of the cyclotron electromagnet ( The magnetic measuring device of the cyclotron electromagnet of the present invention has the X-axis, Y-axis, and Z-axis driving units 3, 4, and 5 in the magnetic measuring region of the cyclotron electromagnet 20. Magnetic flux data can be secured three-dimensionally while moving to a three-dimensional region designated by "). As described above, the present invention Although the configuration and operation of the cyclotron electromagnet magnetic measuring apparatus according to the preferred embodiment are illustrated according to the above description and drawings, these are merely described for example, and various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that it is possible.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 싸이클로트론 전자석의 3차원 자속 데이터를 용이하게 획득할 수 있고 전자석의 크기 및 형태에 관계없이 사용할 수 있어 여려종류의 전자석에도 범용적으로 적용이 가능하다.According to the present invention as described above, the three-dimensional magnetic flux data of the cyclotron electromagnet can be easily obtained and can be used regardless of the size and shape of the electromagnet, so that it can be universally applied to various kinds of electromagnets.
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