KR102259843B1 - Manufacturing system of polarity and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

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KR102259843B1
KR102259843B1 KR1020200008804A KR20200008804A KR102259843B1 KR 102259843 B1 KR102259843 B1 KR 102259843B1 KR 1020200008804 A KR1020200008804 A KR 1020200008804A KR 20200008804 A KR20200008804 A KR 20200008804A KR 102259843 B1 KR102259843 B1 KR 102259843B1
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김대일
김성구
정해성
조문호
권혁중
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한국원자력연구원
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Abstract

The present invention relates to a polarity measuring system and a polarity measuring device. The polarity measuring system according to an embodiment of the present invention may comprise: a linear accelerator tank including a plurality of quadripolar magnets for accelerating a proton beam in a proton accelerator; and a polarity measuring device inserted into the linear accelerator tank to measure the polarity of the plurality of quadripolar magnets. The polarity measuring device may include: a sensor probe support having a predetermined length; an extension part coupled to the sensor probe support and capable of being bent; a plurality of hall sensors disposed on one end of the sensor probe support and configured to measure the polarity of the quadripolar magnets; and a signal processor for processing a signal for the polarity of the quadripolar magnets measured by the plurality of hall sensors. According to the present invention, when the polarity of a plurality of quadripolar magnets installed inside the linear accelerator tank is being measured, the polarity can be measured without separating the linear accelerator tank, and thus, the polarity can be measured simply and accurately.

Description

극성 측정 시스템 및 극성 측정 장치{MANUFACTURING SYSTEM OF POLARITY AND MANUFACTURING APPARATUS THEREOF}Polarity measuring system and polarity measuring device {MANUFACTURING SYSTEM OF POLARITY AND MANUFACTURING APPARATUS THEREOF}

본 발명은 극성 측정 시스템 및 극성 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a polarity measuring system and a polarity measuring device.

양성자 가속기는 빛의 속도에 가깝게 가속한 양성자가 물질에 부딪힐 때, 물질의 성질을 변화시키거나 새로운 물질을 생성하는 원리를 이용하여 첨단기술 개발에 활용하는 장치이다.A proton accelerator is a device used in the development of advanced technology by using the principle of changing the properties of a material or creating a new material when protons accelerated close to the speed of light collide with a material.

이러한 양성자 가속기는 다양한 장치가 포함되는데, 그 중 선형 가속장치(drift tube linac)에 포함되는 탱크(tank) 내부에 사극 마그넷(drift tube quadrupole magnet)이 설치된다. 이때, 사극 마그넷의 극성에 따라 선형 가속장치 탱크를 통과하는 빔(beam)이 디포커싱(defocusing)되거나 포커싱(focusing)될 수 있다.The proton accelerator includes various devices, among which a drift tube quadrupole magnet is installed inside a tank included in a drift tube linac. At this time, a beam passing through the linear accelerator tank may be defocused or focused according to the polarity of the quadrupole magnet.

선형 가속장치 탱크의 내부에 설치된 사극 마그넷에 대한 유지보수를 수행한 다음에 사극 마그넷의 극성을 확인하려면 해당 선형 가속장치 탱크를 분리하여 사극 마그넷을 별도의 측정 장치로 옮겨 극성을 측정해야 한다. 그런데 선형 가속장치 탱크는 대략 길이가 4.8m이고 무게가 약 8톤이고, 또한, 선형 가속장치 탱크를 분리하기 위해서는 선형 가속장치 탱크에 설치된 복수 개의 냉각호스를 포함하는 유틸리티(utility) 연결을 분리하여야 한다. 따라서 선형 가속장치 탱크의 분리 작업에 상당한 시간과 자원이 소모되고, 분리 작업 중에 선형 가속장치 탱크의 내부가 손상될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.If you want to check the polarity of the quadrupole magnet after performing maintenance on the quadrupole magnet installed inside the linear accelerator tank, remove the linear accelerator tank and move the quadrupole magnet to a separate measuring device to measure the polarity. However, the linear accelerator tank is approximately 4.8 m long and weighs about 8 tons. In addition, in order to separate the linear accelerator tank, a utility connection including a plurality of cooling hoses installed in the linear accelerator tank must be separated. do. Therefore, significant time and resources are consumed in the separation operation of the linear accelerator tank, and there may be a problem that the interior of the linear accelerator tank is damaged during the separation operation.

국제 특허공보 제WO2018-011436호 (2018.01.18.)International Patent Publication No. WO2018-011436 (2018.01.18.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사극 마그넷이 설치된 선형 가속장치 탱크를 분리하지 않은 상태에서 사극 마그넷의 극성을 측정할 수 있는 극성 측정 시스템 및 극성 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a polarity measuring system and a polarity measuring device capable of measuring the polarity of a quadrupole magnet without removing the linear accelerator tank in which the quadrupole magnet is installed.

본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 시스템은, 양성자 가속기에서 양성자 빔을 가속하기 위해 복수 개의 사극 마그넷을 포함하는 선형 가속장치 탱크; 및 상기 선형 가속장치 탱크의 내부에 삽입되어 상기 복수 개의 사극 마그넷의 극성을 측정하는 극성 측정 장치를 포함하고, 상기 극성 측정 장치는, 소정의 길이를 갖는 센서 프로브 지지체; 상기 센서 프로브 지지체에 결합되며, 휘어질 수 있는 연장부; 상기 센서 프로브 지지체의 일단에 배치되며, 상기 사극 마그넷의 극성을 측정하는 복수 개의 홀센서; 및 복수 개의 상기 홀센서에서 측정된 상기 사극 마그넷의 극성에 대한 신호를 처리하는 신호 처리기를 포함할 수 있다.A polarity measurement system according to an embodiment of the present invention includes: a linear accelerator tank including a plurality of quadrupole magnets to accelerate a proton beam in a proton accelerator; and a polarity measuring device inserted into the linear accelerator tank to measure polarities of the plurality of quadrupole magnets, wherein the polarity measuring device includes: a sensor probe support having a predetermined length; an extension part coupled to the sensor probe support and capable of being bent; a plurality of Hall sensors disposed at one end of the sensor probe support and measuring the polarity of the quadrupole magnet; and a signal processor for processing a signal for the polarity of the quadrupole magnet measured by the plurality of Hall sensors.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 장치는, 소정의 길이를 갖는 센서 프로브 지지체; 상기 센서 프로브 지지체에 결합되며, 휘어질 수 있는 연장부; 상기 센서 프로브 지지체의 일단에 배치되며, 양성자 가속기에서 양성자 빔을 가속하는 선형 가속장치 탱크에 설치된 복수 개의 사극 마그넷의 극성을 측정하는 두 개의 홀센서; 및 두 개의 상기 홀센서에서 측정된 상기 사극 마그넷의 극성에 대한 신호를 처리하는 신호 처리기를 포함하고, 상기 두 개의 홀센서는 서로 다른 극성을 측정할 수 있다.On the other hand, the polarity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, a sensor probe support having a predetermined length; an extension part coupled to the sensor probe support and capable of being bent; two Hall sensors disposed at one end of the sensor probe support and measuring polarities of a plurality of quadrupole magnets installed in a linear accelerator tank for accelerating a proton beam from a proton accelerator; and a signal processor for processing a signal for the polarity of the quadrupole magnet measured by the two Hall sensors, wherein the two Hall sensors may measure different polarities.

본 발명에 의하면, 선형 가속장치 탱크(drift tube linac tank) 내부에 설치된 복수 개의 사극 마그넷의 극성을 측정할 때 선형 가속장치 탱크를 분리하지 않은 상태에서 측정할 수 있어, 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when measuring the polarity of a plurality of quadrupole magnets installed inside a drift tube linac tank, it can be measured without separating the linear accelerator tank, so that it can be measured simply and accurately. It works.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 시스템에서 극성을 측정하고자 하는 사극 마그넷을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 시스템의 극성 측정 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 시스템의 극성 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a polarity measurement system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a quadrupole magnet for measuring polarity in a polarity measuring system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a polarity measuring apparatus of a polarity measuring system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a polarity measuring device of the polarity measuring system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 다음의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation according to the embodiment of the present invention will be described in detail. The following description is one of several aspects of the present invention that is claimable, and the following description may form part of the detailed description of the present invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명이 명료해지도록 생략할 수 있다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known configurations or functions may be omitted for clarity of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of making various changes and may include various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When it is said that an element is 'connected' or 'connected' to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극성 측정 시스템(10)은, 양성자 가속기에 포함되는 선형 가속장치 탱크(100)에 설치된 복수 개의 사극 마그넷(122, quadrupole magnet)의 극성을 측정할 수 있다. 이러한 극성 측정 시스템(10)은, 선형 가속장치 탱크(100, drift tube linac tank) 및 극성 측정 장치(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the polarity measurement system 10 according to an embodiment of the present invention measures the polarity of a plurality of quadrupole magnets 122 installed in a linear accelerator tank 100 included in a proton accelerator. can do. This polarity measuring system 10 includes a linear accelerator tank 100 (drift tube linac tank) and a polarity measuring device 200 .

선형 가속장치는, 양성자 가속기에서 양성자 빔을 가속하기 위해 사용되며, 복수 개의 선형 가속장치 탱크(100)가 설치된다. 이러한 선형 가속장치 탱크(100)는 내부에 복수 개의 시계추와 같은 형상을 갖는 드리프트 튜브(120, drift tube)가 연속적으로 배치된다. 드리프트 튜브(120)는 선형 가속장치 탱크(100)에 약 300개가 설치될 수 있다. 이러한 드리프트 튜브(120)를 통해 양성자가 가속될 수 있으며, 드리프트 튜브(120) 사이의 거리가 그 위치에서 양성자 속도로 고주파 한 주기 동안 진행하는 거리이다.The linear accelerator is used to accelerate the proton beam in the proton accelerator, and a plurality of linear accelerator tanks 100 are installed. In the linear accelerator tank 100, a plurality of drift tubes 120 having a shape like a pendulum are continuously arranged therein. About 300 drift tubes 120 may be installed in the linear accelerator tank 100 . Protons can be accelerated through the drift tube 120 , and the distance between the drift tubes 120 is the distance traveled during one high frequency cycle at the proton velocity at the position.

선형 가속장치는, 빔의 동력학 및 전자기 계산을 통해 선형 가속장치 탱크(100)의 길이를 설정하고, 복수 개의 선형 가속장치 탱크(100)를 연결하여 구성한다. 본 실시예에서, 선형 가속장치 탱크(100)의 길이는 약 2m일 수 있고, 실린더 형상을 가질 수 있다. 그리고 사극 마그넷(122)이 내부에 설치되도록 드리프트 튜브(120)를 제작하고, 제작된 드리프트 튜브(120)를 선형 가속장치 탱크(100)에 설치한다.The linear accelerator is configured by setting the length of the linear accelerator tank 100 through beam dynamics and electromagnetic calculation, and connecting a plurality of linear accelerator tanks 100 . In this embodiment, the length of the linear accelerator tank 100 may be about 2 m, and may have a cylindrical shape. Then, the drift tube 120 is manufactured so that the quadrupole magnet 122 is installed therein, and the manufactured drift tube 120 is installed in the linear accelerator tank 100 .

본 실시예에서, 선형 가속장치 탱크(100)에 설치된 드리프트 튜브(120)는 양성자 빔이 통과할 수 있는 관통홀(110)이 형성된다. 그리고 드리프트 튜브(120) 내부에 사극 마그넷(122)이 설치된다. 즉, 드리프트 튜브(120)는 사극 마그넷(122)을 기준으로 양측에 관통홀(110)이 형성된 나팔 형상의 덮개와 사극 마그넷(122)을 포함한다.In this embodiment, the drift tube 120 installed in the linear accelerator tank 100 is formed with a through hole 110 through which the proton beam can pass. And the four-pole magnet 122 is installed inside the drift tube 120 . That is, the drift tube 120 includes a trumpet-shaped cover in which through holes 110 are formed on both sides of the quadrupole magnet 122 and the quadrupole magnet 122 .

사극 마그넷(122)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 코어의 형상이 링의 형상을 갖고, 링 형상의 내측으로 돌출된 네 개의 돌출부가 형성된다. 그리고 네 개의 돌출부에 각각 와이어가 권선된다. 즉, 사극 마그넷(122)은 공급된 전력으로 자기장을 생성할 수 있는 전자석으로 구성된다. 본 실시예에서, 사극 마그넷(122)은 하나의 드리프트 튜브(120)에 하나가 설치될 수 있다. 이때, 네 개의 돌출부는 서로 맞닿지 않을 정도의 길이를 가질 수 있으며, 서로 동일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.The quadrupole magnet 122, as shown in FIG. 2, has a shape of a core having a ring shape, and four protrusions protruding inside the ring shape are formed. And a wire is wound on each of the four protrusions. That is, the quadrupole magnet 122 is composed of an electromagnet capable of generating a magnetic field with the supplied power. In this embodiment, one quadrupole magnet 122 may be installed in one drift tube 120 . In this case, the four protrusions may have a length not to be in contact with each other, and may be disposed to be spaced apart from each other at the same distance.

따라서 드리프트 튜브(120)의 관통홀(110)을 통해 양성자 빔이 통과할 때, 사극 마그넷(122)의 돌출부들 사이를 통과할 수 있다.Therefore, when the proton beam passes through the through hole 110 of the drift tube 120 , it may pass between the protrusions of the quadrupole magnet 122 .

극성 측정 장치(200)는, 선형 가속장치 탱크(100)에 설치된 복수 개의 드리프트 튜브(120)에 설치된 사극 마그넷(122)의 극성을 측정할 수 있다. 극성 측정 장치(200)는 선형 가속장치 탱크(100)에 설치될 수 있으며, 또는, 필요할 때 사극 마그넷(122)의 극성을 측정하기 위해 선형 가속장치 탱크(100)에 설치할 수 있도록 선형 가속장치 탱크(100)와 별도로 구성될 수 있다.The polarity measuring device 200 may measure the polarity of the quadrupole magnet 122 installed in the plurality of drift tubes 120 installed in the linear accelerator tank 100 . The polarity measuring device 200 may be installed in the linear accelerator tank 100, or, when necessary, the linear accelerator tank to be installed in the linear accelerator tank 100 to measure the polarity of the quadrupole magnet 122. It may be configured separately from (100).

상기와 같은 극성 측정 장치(200)는, 센서 프로브 지지체(210), 케이블 체인, 커넥터부(230) 및 신호 처리기(240)를 포함한다.The polarity measuring device 200 as described above includes a sensor probe support 210 , a cable chain, a connector unit 230 , and a signal processor 240 .

센서 프로브 지지체(210)는 소정의 길이를 가지며, 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)에 삽입될 수 있도록 소정의 두께를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 센서 프로브 지지체(210)는 단면 형상이 원형 형상을 가지는 것으로 설명하지만, 이는 필요에 따라 다른 형상을 가질 수 있다. 그리고 본 실시예에서, 센서 프로브 지지체(210)는 휘어지지 않는 강체로 형성될 수 있다.The sensor probe support 210 may have a predetermined length and a predetermined thickness to be inserted into the through hole 110 of the linear accelerator tank 100 . In this embodiment, the sensor probe support 210 is described as having a circular cross-sectional shape, but it may have other shapes as needed. And in this embodiment, the sensor probe support 210 may be formed of a rigid body that does not bend.

이러한 센서 프로브 지지체(210)는 도 4에 도시된 바와 같이, 프로브 본체(212), 프로브 헤드(214) 및 홀센서(216, hall sensor)를 포함한다.The sensor probe support 210 includes a probe body 212 , a probe head 214 and a hall sensor 216 as shown in FIG. 4 .

프로브 본체(212)는 소정의 길이를 가지는 바(bar)의 형상을 가질 수 있다. 그리고 프로브 본체(212)의 단면 형상은 원형일 수 있다. 또한, 홀센서(216)에서 측정된 신호를 신호 처리기(240)로 전송하기 위해 내부에 연결선(W)이 통과할 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.The probe body 212 may have a bar shape having a predetermined length. In addition, the cross-sectional shape of the probe body 212 may be circular. In addition, in order to transmit the signal measured by the hall sensor 216 to the signal processor 240, a hollow may be formed so that the connecting wire W can pass therein.

프로브 헤드(214)는 프로브 본체(212)의 일 측 끝단에 배치되며, 프로브 헤드(214)의 끝단은 뾰족한 형상을 가질 수 있다. 프로브 헤드(214)의 일 측면에 홀센서(216)가 배치될 수 있다. 프로브 헤드(214)의 끝단 형상이 뾰족하게 형성됨에 따라 선형 가속장치에 포함된 복수 개의 선형 가속장치 탱크(100)들 사이를 원활하게 이동될 수 있다.The probe head 214 is disposed at one end of the probe body 212 , and the end of the probe head 214 may have a pointed shape. A Hall sensor 216 may be disposed on one side of the probe head 214 . As the tip shape of the probe head 214 is formed to be sharp, it can move smoothly between the plurality of linear accelerator tanks 100 included in the linear accelerator.

본 실시예에서 홀센서(216)는 복수 개가 프로브 헤드(214)에 설치되며, 복수 개의 홀센서(216)는 프로브 헤드(214)의 일 측면에 동일한 방향으로 배향될 수 있다. 따라서 복수 개의 홀센서(216)는 동일한 방향에 대한 극성을 측정할 수 있다.In the present embodiment, a plurality of Hall sensors 216 are installed in the probe head 214 , and the plurality of Hall sensors 216 may be oriented in the same direction on one side of the probe head 214 . Accordingly, the plurality of Hall sensors 216 may measure polarities in the same direction.

이러한 복수 개의 홀센서(216)는 서로 다른 극성을 측정하는 제1 홀센서(216) 및 제2 홀센서(216)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 제1 홀센서(216)가 (+)극을 측정하는 경우, 제2 홀센서(216)는 (-)극을 측정한다. 예컨대, 사극 마그넷(122)의 극성이 (+)극인 경우, (+)극을 측정하는 제1 홀센서(216)를 통해 신호가 발생하고, (-)극을 측정하는 제2 홀센서(216)에서는 신호가 발생하지 않는다. 또한, 사극 마그넷(122)의 극성이 (-)인 경우, (-)극을 측정하는 제2 홀센서(216)를 통해 신호가 발생하고, (+)극을 측정하는 제1 홀센서(216)에서는 신호가 발생하지 않는다.The plurality of Hall sensors 216 may include a first Hall sensor 216 and a second Hall sensor 216 that measure different polarities. In other words, when the first Hall sensor 216 measures the (+) pole, the second Hall sensor 216 measures the (-) pole. For example, when the polarity of the quadrupole magnet 122 is (+), a signal is generated through the first Hall sensor 216 measuring the (+) pole, and the second Hall sensor 216 measuring the (-) pole. ), no signal is generated. In addition, when the polarity of the quadrupole magnet 122 is (-), a signal is generated through the second Hall sensor 216 for measuring the (-) pole, and the first Hall sensor 216 for measuring the (+) pole ), no signal is generated.

연장부(220)는, 소정의 길이를 가지며, 소정의 두께를 가질 수 있다. 이러한 연장부(220)는 센서 프로브 지지체(210)의 타단에 결합될 수 있다. 본 실시예에서, 연장부(220)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 마디를 가지는 케이블 체인일 수 있으며, 복수 개의 마디에 의해 회전되어 형상이 변형될 수 있는 가요성(flexible)을 가질 수 있다. 즉, 연장부(220)는 강체로 형성된 복수 개의 마디가 회전되어 휘어질 수 있다.The extension 220 may have a predetermined length and a predetermined thickness. The extension 220 may be coupled to the other end of the sensor probe support 210 . In this embodiment, the extension 220 may be a cable chain having a plurality of nodes, as shown in FIG. 4 , and has flexibility to be rotated by the plurality of nodes to change its shape. can That is, the extension 220 may be bent by rotating a plurality of nodes formed of a rigid body.

연장부(220)는 단면 형상이 다각 형상을 가질 수 있으며, 본 실시예에서, 사각 형상을 가질 수 있다.The extension 220 may have a polygonal cross-sectional shape, and in the present embodiment, may have a rectangular shape.

그에 따라 센서 프로브 지지체(210)가 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)을 관통하여 이동될 때, 연장부(220)의 단면 형상으로 인해 비틀리지 않을 수 있다. 예컨대, 센서 프로브 지지체(210)가 비틀리는 경우, 사극 마그넷(122)의 극성을 측정하는 홀센서(216)의 위치가 달라지기 때문에 사극 마그넷(122)의 극성이 다르게 측정될 수 있다. 즉, 일례로, 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)에 센서 프로브 지지체(210)가 삽입될 때 홀센서(216)가 하부 방향으로 배치된 상태에서 삽입되어 사극 마그넷(122)의 극성을 측정할 수 있다. 이렇게 홀센서(216)가 하부 방향으로 배치된 상태에서 측정된 사극 마그넷(122)의 극성이 (+)극인 경우, 센서 프로브 지지체(210)가 회전하여 홀센서(216)가 하부 방향(예컨대, 6시 방향)이 아닌 좌측 방향(예컨대, 9시 방향)으로 비틀리게 되면, 사극 마그넷(122)에서 형성된 자기장의 방향이 달라지기 때문에 (-)극으로 측정될 수 있다.Accordingly, when the sensor probe support 210 moves through the through hole 110 of the linear accelerator tank 100 , it may not be twisted due to the cross-sectional shape of the extension part 220 . For example, when the sensor probe support 210 is twisted, the polarity of the quadrupole magnet 122 may be measured differently because the position of the hall sensor 216 measuring the polarity of the quadrupole magnet 122 is changed. That is, as an example, when the sensor probe support 210 is inserted into the through hole 110 of the tank 100 for the linear accelerator, the Hall sensor 216 is inserted in a downwardly disposed state, so that the Polarity can be measured. In this way, when the polarity of the quadrupole magnet 122 measured in a state in which the Hall sensor 216 is arranged in the downward direction is (+) pole, the sensor probe support 210 rotates so that the Hall sensor 216 moves in the downward direction (eg, If it is twisted in the left direction (eg, 9 o'clock) instead of 6 o'clock), the direction of the magnetic field formed in the quadrupole magnet 122 is changed, so that it may be measured as a (-) pole.

따라서 센서 프로브 지지체(210)가 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)을 통과하면서 복수 개의 사극 마그넷(122)의 극성을 측정하는 동안 센서 프로브 지지체(210)가 비틀리지 않은 상태에서 이동하면서 각각의 사극 마그넷(122)의 극성을 측정할 수 있도록 연장부(220)의 단면 형상인 다각 형상을 가질 수 있다.Therefore, while the sensor probe support 210 passes through the through hole 110 of the linear accelerator tank 100 and the polarities of the plurality of quadrupole magnets 122 are measured, the sensor probe support 210 moves in a non-twisted state. While the polarity of each quadrupole magnet 122 may be measured, the extension portion 220 may have a polygonal cross-sectional shape.

그리고 연장부(220)의 내부에 연결선(W)이 통과할 수 있도록 구성된다. 또는 연장부(220)가 케이블 체인인 경우, 케이블 체인이 전기적인 신호를 전달할 수 있는 전선이 내장될 수 있으며, 연결선(W)과 케이블 체인의 전선이 전기적으로 연결될 수 있다.And it is configured so that the connecting wire (W) can pass through the inside of the extension (220). Alternatively, when the extension unit 220 is a cable chain, a wire capable of transmitting an electrical signal to the cable chain may be built-in, and the connecting wire W and the wire of the cable chain may be electrically connected.

본 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 센서 프로브 지지체(210)의 길이는 약 200mm일 수 있고, 연장부(220)의 길이는 약 25,000mm일 수 있다. 그리고 연장부(220)에는 연장부(220)의 이동에 대한 정도를 사용자가 확인할 수 있도록 마커(marker)가 표시될 수 있다. 마커는 예컨대, 센서 프로브 지지체(210)의 프로브 헤드(214)가 이동된 거리가 표시될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서, 마커는 연장부(220)에 약 50cm마다 표시될 수 있다.In this embodiment, as shown in FIG. 3 , the length of the sensor probe support 210 may be about 200 mm, and the length of the extension 220 may be about 25,000 mm. In addition, a marker may be displayed on the extension 220 so that the user can check the degree of movement of the extension 220 . The marker may indicate, for example, a distance traveled by the probe head 214 of the sensor probe support 210 , but is not limited thereto. In the present embodiment, the marker may be displayed on the extension 220 every about 50 cm.

커넥터부(230)는 연장부(220)와 신호 처리기(240) 사이에 배치되며, 연장부(220)와 연결선(W)으로 연결될 수 있다. 커넥터부(230)는 연장부(220)를 통해 전달된 전기 신호를 신호 처리기(240) 측으로 전달한다.The connector unit 230 is disposed between the extension unit 220 and the signal processor 240 , and may be connected to the extension unit 220 by a connection line W . The connector unit 230 transmits the electrical signal transmitted through the extension unit 220 to the signal processor 240 .

신호 처리기(240)는 홀센서(216)에서 측정된 전기적인 신호를 사용자가 확인할 수 있도록 표시한다. 즉, 신호 처리기(240)는 두 개의 홀센서(216)에서 측정된 극성에 대한 변화를 처리하여 표시하며, 예컨대, 오실로스코프(oscilloscope)일 수 있다. 따라서 사용자는 두 개의 홀센서(216)를 통해 측정된 사극 마그넷(122)의 극성을 확인할 수 있다.The signal processor 240 displays the electrical signal measured by the hall sensor 216 so that the user can check it. That is, the signal processor 240 processes and displays the change in polarity measured by the two Hall sensors 216 , and may be, for example, an oscilloscope. Accordingly, the user can check the polarity of the quadrupole magnet 122 measured through the two Hall sensors 216 .

본 실시예에서, 선형 가속장치는 복수 개의 선형 가속장치 탱크(100)가 일 ??향으로 나란하게 선형으로 배치된다. 그에 따라 복수 개의 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)은 직선으로 연결된다. 이러한 선형 가속장치 탱크(100)에 설치된 복수 개의 사극 마그넷(122)에 대한 극성을 측정하기 위해 일단에 배치된 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)에 프로브 헤드(214)가 관통홀(110)에 통과하도록 극성 측정 장치(200)를 삽입한다.In the present embodiment, in the linear accelerator, a plurality of linear accelerator tanks 100 are linearly arranged side by side in one direction. Accordingly, the through-holes 110 of the plurality of linear accelerator tanks 100 are connected in a straight line. In order to measure the polarity of the plurality of quadrupole magnets 122 installed in the linear accelerator tank 100, the probe head 214 is a through hole in the through hole 110 of the linear accelerator tank 100 disposed at one end. Insert the polarity measuring device 200 to pass through (110).

그리고 프로브 헤드(214)가 이동함에 따라 복수 개의 사극 마그넷(122)을 통과하면서 두 개의 홀센서(216)가 각각의 사극 마그넷(122)에 대한 극성을 측정한다. 본 실시예에서 복수 개의 드리프트 튜브(120)는 약 5cm 내지 10cm 간격으로 배치되므로, 두 개의 홀센서(216)에서 복수의 드리프트 튜브(120)에 설치된 복수 개의 사극 마그넷(122)에 대한 극성을 차례로 측정한다. 따라서 신호 처리기(240)는 사극 마그넷(122)의 극성에 따라 차례로 측정된 사극 마그넷(122)의 극성을 표시하며, 예컨대, (+)극, (+)극, (-)극, (-)극과 같이 표시될 수 있다.And as the probe head 214 moves, the two Hall sensors 216 measure the polarity of each quadrupole magnet 122 while passing through the plurality of quadrupole magnets 122 . In this embodiment, since the plurality of drift tubes 120 are arranged at intervals of about 5 cm to 10 cm, the polarities of the plurality of quadrupole magnets 122 installed in the plurality of drift tubes 120 in the two Hall sensors 216 are sequentially changed. measure Accordingly, the signal processor 240 displays the polarities of the quadrupole magnets 122 sequentially measured according to the polarities of the quadrupole magnets 122 , for example, (+) pole, (+) pole, (-) pole, (-) It can be displayed as a pole.

본 실시예에서, 극성 측정 장치(200)의 이동은 사용자에 의해 수동으로 이동시킬 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 극성 측정 장치(200)는 모터와 같은 구동수단을 포함하여 센서 프로브 지지체(210)가 선형 가속장치 탱크(100)의 관통홀(110)을 통해 이동할 수 있다.In this embodiment, the movement of the polarity measuring device 200 may be manually moved by the user. However, the present invention is not limited thereto, and the polarity measuring device 200 includes a driving means such as a motor so that the sensor probe support 210 may move through the through hole 110 of the linear accelerator tank 100 .

그리고 사용자는 연장부(220)에 표시된 마커를 통해 프로브 헤드(214)의 위치를 확인할 수 있다.In addition, the user can check the position of the probe head 214 through the marker displayed on the extension 220 .

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with preferred examples of the present invention, the present invention is limited only to the above embodiments. It should not be understood, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

10: 극성 측정 시스템
100: 선형 가속장치 탱크
110: 관통홀
120: 드리프트 튜브
122: 사극 마그넷
200: 극성 측정 장치
210: 센서 프로브 지지체
212: 프로브 본체
214: 프로브 헤드
216: 홀센서
220: 연장부
230: 커넥터부
240: 신호 처리기
W: 연결선10: Polarity measuring system
100: linear accelerator tank
110: through hole
120: drift tube
122: historical drama magnet
200: polarity measuring device
210: sensor probe support
212: probe body
214: probe head
216: hall sensor
220: extension
230: connector part
240: signal handler
W: connector

Claims (11)

양성자 가속기에서 양성자 빔을 가속하기 위해 복수 개의 사극 마그넷을 포함하는 선형 가속장치 탱크; 및
상기 선형 가속장치 탱크의 내부에 삽입되어 상기 복수 개의 사극 마그넷의 극성을 측정하는 극성 측정 장치를 포함하고,
상기 극성 측정 장치는,
소정의 길이를 갖는 센서 프로브 지지체;
상기 센서 프로브 지지체에 결합되며, 휘어질 수 있는 연장부;
상기 센서 프로브 지지체의 일단에 배치되며, 상기 사극 마그넷의 극성을 측정하는 복수 개의 홀센서; 및
복수 개의 상기 홀센서에서 측정된 상기 사극 마그넷의 극성에 대한 신호를 처리하는 신호 처리기를 포함하고,
상기 연장부는 상기 센서 프로브 지지체가 비틀림이 방지될 수 있도록 단면 형상이 다각 형상인,
극성 측정 시스템.a linear accelerator tank including a plurality of quadrupole magnets for accelerating the proton beam in the proton accelerator; and
and a polarity measuring device inserted into the linear accelerator tank to measure the polarity of the plurality of quadrupole magnets,
The polarity measuring device,
a sensor probe support having a predetermined length;
an extension part coupled to the sensor probe support and capable of being bent;
a plurality of Hall sensors disposed at one end of the sensor probe support and measuring the polarity of the quadrupole magnet; and
A signal processor for processing a signal for the polarity of the quadrupole magnet measured by the plurality of Hall sensors,
The extension portion has a polygonal cross-sectional shape so that the sensor probe support can be prevented from being twisted,
Polarity measurement system. 제 1 항에 있어서,
복수 개의 상기 홀센서는 상기 센서 프로브 지지체의 일단에서 서로 동일한 방향으로 배향되는,
극성 측정 시스템.The method of claim 1,
A plurality of the Hall sensors are oriented in the same direction at one end of the sensor probe support,
Polarity measurement system. 제 1 항에 있어서,
복수 개의 상기 홀센서는 서로 다른 극성을 측정하는 홀센서를 포함하는,
극성 측정 시스템.The method of claim 1,
The plurality of Hall sensors include Hall sensors that measure different polarities,
Polarity measurement system. 제 1 항에 있어서,
상기 연장부는 상기 센서 프로브 지지체의 길이보다는 상대적으로 긴 길이를 갖는,
극성 측정 시스템.The method of claim 1,
The extension has a relatively longer length than the length of the sensor probe support,
Polarity measurement system. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 연장부는 서로에 대해 일 방향으로 회전하도록 구성되고, 강체로 형성된 복수 개의 마디를 포함하는,
극성 측정 시스템.The method of claim 1,
The extension is configured to rotate in one direction with respect to each other and includes a plurality of nodes formed of a rigid body,
Polarity measurement system. 제 1 항에 있어서,
상기 센서 프로브 지지체는,
소정의 길이를 갖는 프로브 본체; 및
상기 프로브 본체의 일단에 배치되고, 복수 개의 상기 홀센서가 배치된 프로브 헤드를 포함하는,
극성 측정 시스템.The method of claim 1,
The sensor probe support,
a probe body having a predetermined length; and
and a probe head disposed at one end of the probe body and having a plurality of Hall sensors disposed therein;
Polarity measurement system. 제 7 항에 있어서,
상기 프로브 헤드의 끝단은 뾰족한 형상을 갖는,
극성 측정 시스템.8. The method of claim 7,
The tip of the probe head has a pointed shape,
Polarity measurement system. 제 1 항에 있어서,
복수 개의 상기 홀센서는 상기 선형 가속장치 탱크 내부에서 이동되는 동안 상기 사극 마그넷의 극성을 측정하는,
극성 측정 시스템.The method of claim 1,
A plurality of the Hall sensors measure the polarity of the quadrupole magnet while moving inside the linear accelerator tank,
Polarity measurement system. 소정의 길이를 갖는 센서 프로브 지지체;
상기 센서 프로브 지지체에 결합되며, 휘어질 수 있는 연장부;
상기 센서 프로브 지지체의 일단에 배치되며, 양성자 가속기에서 양성자 빔을 가속하는 선형 가속장치 탱크에 설치된 복수 개의 사극 마그넷의 극성을 측정하는 두 개의 홀센서; 및
두 개의 상기 홀센서에서 측정된 상기 사극 마그넷의 극성에 대한 신호를 처리하는 신호 처리기를 포함하고,
상기 두 개의 홀센서는 서로 다른 극성을 측정하고,
상기 연장부는 상기 센서 프로브 지지체가 비틀림이 방지될 수 있도록 단면 형상이 다각 형상인,
극성 측정 장치.a sensor probe support having a predetermined length;
an extension part coupled to the sensor probe support and capable of being bent;
two Hall sensors disposed at one end of the sensor probe support and measuring polarities of a plurality of quadrupole magnets installed in a linear accelerator tank for accelerating a proton beam from a proton accelerator; and
A signal processor for processing a signal for the polarity of the quadrupole magnet measured by the two Hall sensors,
The two Hall sensors measure different polarities,
The extension portion has a polygonal cross-sectional shape so that the sensor probe support can be prevented from being twisted,
Polarity measuring device. 제 10 항에 있어서,
상기 센서 프로브 지지체는 강체로 형성되는,
극성 측정 장치.11. The method of claim 10,
The sensor probe support is formed of a rigid body,
Polarity measuring device.
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