KR20150122833A - 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치 - Google Patents

중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150122833A
KR20150122833A KR1020140048587A KR20140048587A KR20150122833A KR 20150122833 A KR20150122833 A KR 20150122833A KR 1020140048587 A KR1020140048587 A KR 1020140048587A KR 20140048587 A KR20140048587 A KR 20140048587A KR 20150122833 A KR20150122833 A KR 20150122833A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heavy ion
cavities
tubes
heavy
ion acceleration
Prior art date
Application number
KR1020140048587A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101595767B1 (ko
Inventor
김우강
전동오
김형진
이민기
김영권
Original Assignee
기초과학연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기초과학연구원 filed Critical 기초과학연구원
Priority to KR1020140048587A priority Critical patent/KR101595767B1/ko
Priority to PCT/KR2015/003523 priority patent/WO2015163607A1/ko
Publication of KR20150122833A publication Critical patent/KR20150122833A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101595767B1 publication Critical patent/KR101595767B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00—Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H15/00—Methods or devices for acceleration of charged particles not otherwise provided for, e.g. wakefield accelerators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

본 발명은 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치는, 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 가지며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관(캐비티)의 성능을 테스트하기 위한 저온 유지모듈(cryomodule); 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에서의 중이온 빔의 가속을 촉진하기 위해 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 진공(vacuum) 상태로 만들어주는 진공 시스템을 포함하고, 저온 유지모듈은, 외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티); 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인; 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러; 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀(vessel)을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 극저온 유지모듈을 이루는 가속관(캐비티)이 복수로 마련됨으로써, 한꺼번에 대량 성능검사가 가능하다.

Description

중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치{Apparatus for testing performance of heavy ion accelerator at very low temperature}
본 발명은 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 관한 것으로서, 특히 한번에 다수의 중이온 가속관의 성능 검사가 가능한 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 관한 것이다.
가속기는 전자, 양자 및 이온 등의 하전입자를 고에너지 상태(예를 들면, 수백만 전자볼트에서 수조 전자볼트 정도의 고에너지 상태)로 가속하는 장치로, 가속원리에 따라 고주파 가속기와 양자용 유도 가속 싱크로트론으로 크게 구별할 수 있다.
고주파 가속기는 다시 가속방법에 따라 선형가속기, 사이클로트론, 고주파 싱크로트론 등으로 구분할 수 있다. 또한, 고주파 가속기의 크기도 용도에 따라 다양한바, 큰 에너지를 얻는 고주파 가속기로서 원자핵·소립자 물리학 연구용의 대형가속기로부터 최근에는 비교적 저에너지 레벨의 이온빔을 공급하는 암치료 전용의 소형 고주파 싱크로트론까지 있다. 이와 같은 고주파 가속기에서는 하전입자의 가속을 위하여 고주파 가속 공동을 사용해 왔다. 이 고주파 가속 공동은 하전입자의 주행에 동기하여 수 MHz∼수 10MHz의 고주파 전장을 고주파 공동의 공명진동에 의한 여진으로 발생시킨다.
한편, 이상과 같은 가속기와 관련하여 경(輕) 입자인 양성자나 헬륨을 제외한 원자의 이온을 가속시키는 장치로서 중이온 가속기가 있다. 중이온 가속기의 형식은 경입자나 전자의 경우와 같지만, 이온은 질량이 크기 때문에 강력한 전자기장이 필요하다. 중이온 선형가속기를 구성하는 저온 유지모듈(cryomodule)은 다양한 가속관 (QWR, HWR, SSR1, SSR2)으로 이루어져 있으며, 이들 가속관들은 본격적으로 사용하기에 앞서 성능시험이 필요하다. 그런데, 종래 성능시험 방식은 수직형 개별 저온 유지장치를 이용하여 수동으로 이루어지고 있는바, 따라서 성능시험을 위한 장치들을 셋업하는데 많은 시간이 소요되고, 대량으로 시험을 수행하기 어려운 문제가 있다. 또한, 시험 시 수동으로 수행하기 때문에 인건비가 많이 투여되는 문제가 있다.
일본 공개특허공보 특개2010-251275(2010.11.04 공개) 한국 공개특허공보 제10-2008-0012900호(2008.02.12 공개)
본 발명은 상기와 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 한꺼번에 다수의 가속관을 동시에 시험할 수 있는 저온 유지모듈을 구축함으로써, 대량 성능 검사가 가능하고, 시험 시 가속관의 장착 및 분해가 용이하여 시험을 위한 셋업 시간을 단축할 수 있는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치는,
복수의 중이온 가속관(캐비티)을 가지며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관(캐비티)의 성능을 테스트하기 위한 저온 유지모듈(cryomodule); 및
상기 저온 유지모듈의 외부에 저온 유지모듈과 근접 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에서의 중이온 빔의 가속을 촉진하기 위해 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 진공(vacuum) 상태로 만들어주는 진공 시스템을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 저온 유지모듈의 제1 실시 예는,
외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀 (vessel)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 베셀의 내부에 설치되며, 베셀 내부에 냉매를 순환시켜 베셀 내부의 저온 상태를 활성화하기 위한 냉매 순환 라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베셀의 소정 부위에 설치되며, 베셀 외부로부터 베셀 내부의 상기 중이온 가속관에 가해지는 외부의 전자파를 차단하기 위한 전자파 차폐 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 접촉되도록 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 배치 및 고정상태를 안정화시키기 위한 중이온 가속관 정렬장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 상호 소정 간격 이격되어 수직 상태로 상기 베셀 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각각의 상단부 및 하단부는 상기 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인에 각각 기계적으로 연결되며, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 몸체의 중간 부위에는 상기 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러가 각각 기계적으로 연결된다.
또한, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 각각 개별적으로 분해 조립이 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 진공 시스템은 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 내부 및 상기 베셀의 내부에 진공을 각각 걸어준다.
또한, 상기 저온 유지모듈의 제2 실시 예는,
외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀 (vessel)을 포함하되,
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 상호 소정 간격 이격되어 수평 상태로 상기 베셀 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각각의 전단부 및 후단부는 상기 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인에 각각 기계적으로 연결된 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기 저온 유지모듈의 제3 실시 예는,
외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀 (vessel)을 포함하되,
상기 베셀이 원통 형상으로 구성된 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 극저온 유지모듈을 이루는 가속관(캐비티)이 복수로 마련됨으로써, 한꺼번에 대량 성능검사가 가능하고, 각 가속관(캐비티)이 개별적으로 분해 조립이 가능하도록 구성되어 있어 시험 시 장착 및 분해가 용이하다.
또한, 각 가속관의 장착 및 분해가 용이하여 설치에 따른 인건비를 절약할 수 있고, 셋업 시간을 단축하여 시험의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 저온 유지모듈의 중이온 가속관 및 배관 설비의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 도 2의 저온 유지모듈에 있어서의 중이온 가속관의 내부 구조를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 제2 실시 예의 저온 유지모듈의 복수의 중이온 가속관이 베셀 내부에 안치된 상태를 보여주는 도면.
도 5는 도 4의 복수의 중이온 가속관 및 배관 설비의 구성을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 제3 실시 예의 저온 유지모듈의 외관 사시도.
도 7은 도 6의 저온 유지모듈의 내부 구성을 보여주는 일부 절제 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 제4 실시 예의 저온 유지모듈의 구성을 보여주는 일부 절제 사시도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치를 나타낸 것으로, 도 1은 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치의 전체적인구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 저온 유지모듈의 중이온 가속관 및 배관 설비의 구성을 보여주는 도면이며, 도 3은 중이온 가속관의 구조를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치(100)는 크게 저온 유지모듈(cryomodule)(110)과 진공 시스템(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 저온 유지모듈(110)(제1 실시예)은 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)을 가지며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)에 액체 헬륨(He)을 공급받아 중이온 가속관(캐비티)(111)의 성능을 테스트하기 위한 모듈이다.
상기 진공 시스템(120)은 상기 저온 유지모듈(110)의 외부에 저온 유지모듈 (110)과 근접 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)에서의 중이온 빔의 가속을 촉진하기 위해 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)을 진공(vacuum) 상태로 만들어준다. 이때, 이와 같은 진공 시스템(120)은 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)의 내부 및 후술하는 베셀(118)의 내부에 진공을 각각 걸어줄 수 있다.
여기서, 상기 저온 유지모듈(110)은 중이온 가속관(캐비티)(111), 헬륨 파이프 라인(112), 고주파 커플러(113), 빔 파이프(114) 및 베셀(118)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중이온 가속관(캐비티)(111)은 외부(여기서는 헬륨 파이프 라인(112))으로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 한다. 여기서, 이와 같은 중이온 가속관(캐비티)(111)은 도시된 바와 같이 복수 개가 마련되며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)은 상호 소정 간격 이격되어 수직 상태로 상기 베셀(118) 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)의 각각의 상단부 및 하단부는 후술되는 헬륨(He)을 공급하는 상기 헬륨 파이프 라인(112)에 각각 기계적으로 연결된다. 또한, 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)의 몸체의 중간 부위에는 후술되는 테스트용 고주파를 인가해주는 상기 고주파 커플러(113)가 각각 기계적으로 연결된다. 또한, 이상과 같은 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)은 각각 개별적으로 분해 조립이 가능하도록 구성된다. 따라서, 성능 시험 시 장착 및 분해가 용이하다.
상기 헬륨 파이프 라인(112)은 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)에 액체 헬륨(He)을 공급한다.
상기 고주파 커플러(113)는 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해 준다.
상기 빔 파이프(114)는 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 가속을 위한 통로 역할을 한다.
상기 베셀(vessel)(118)은 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111) 및 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)에 설치된 배관(파이프) 설비를 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 역할을 한다. 이와 같은 베셀(vessel)(118)은 스테인레스 스틸(예를 들면, STS316L)로 제작될 수 있다.
여기서, 이상과 같은 저온 유지모듈(110)은, 바람직하게는 상기 베셀(111)의 내부에 설치되어, 베셀 내부에 냉매를 순환시켜 베셀(111) 내부의 저온 상태를 활성화하기 위한 냉매 순환 라인(115)을 더 포함할 수 있다. 이때, 이와 같은 냉매 순환 라인(115)은 구리(Cu)로 제작될 수 있고, 냉매로는 기체 상태의 헬륨(He)이 사용될 수 있다
또한, 상기 베셀(118)의 소정 부위(예컨대, 베셀(118)의 내벽면)에 설치되며, 베셀(118) 외부로부터 베셀(118) 내부의 중이온 가속관(111)에 가해지는 외부 전자파를 차단하기 위한 전자파 차폐 수단(116)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)에 접촉되도록 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(111)의 배치 및 고정상태를 안정화시키기 위한 중이온 가속관 정렬장치(117)를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에서 참조부호 113p는 고주파 커플러(113)가 연결되는 고주파 포트, 114p는 외부의 빔 파이프가 연결되는 빔 포트, 120p는 진공 시스템(120)이 연결되는 진공 포트를 각각 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 저온 유지모듈의 제2 실시 예를 나타낸 것으로서, 도 4는 복수의 중이온 가속관이 베셀 내부에 안치된 상태를 보여주는 도면이고, 도 5는 복수의 중이온 가속관 및 배관 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 이 제2 실시 예의 저온 유지모듈(410)은 상기 도 1에서의 제1 실시 예의 저온 유지모듈(110)과 구성면에 있어서는 거의 동일하다.
즉, 제2 실시 예의 저온 유지모듈(410)은 외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기 위한 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411)과, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인(412)과, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러(미도시)와, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 포트(414p)(여기서, 빔 포트(414p)를 도 1에서의 빔 파이프(114)와 동일한 개념으로 지칭하기로 한다)와, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티) (411)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀(418)을 포함한다.
다만, 이 제2 실시 예에 따른 저온 유지모듈(410)의 경우, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411)이, 도시된 바와 같이, 상호 소정 간격 이격되어 수평 상태로 상기 베셀(418) 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)(411)의 각각의 전단부 및 후단부는 상기 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인(412)에 각각 기계적으로 연결된 점에서 상기 제1 실시 예의 경우와 약간의 차이가 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 저온 유지모듈의 제3 실시 예를 나타낸 것으로서, 도 6은 저온 유지모듈의 외관 사시도이고, 도 7은 내부 구성을 보여주는 일부 절제 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 이 제3 실시 예의 저온 유지모듈(610)은 비록 도면 상에는 그 내부 구성이 상세히 도시되지는 않았지만, 위에서 설명한 제1 및 제2 실시 예의 저온 유지모듈(110)(410)과 구성면에 있어서는 거의 동일하다.
즉, 제3 실시 예의 저온 유지모듈(610)은 외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기 위한 복수의 중이온 가속관(캐비티)(611)과, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)(611)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인(미도시)과, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(611)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러(미도시)와, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(611)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프(614)와, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)(611) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)(611)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀(618)을 포함한다.
다만, 이 제3 실시 예의 경우는, 상기 베셀(618)이, 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 구성된 점이 상기 제1 및 제2 실시 예의 베셀(118)(418)의 형태와 차이가 있다.
도 8은 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치에 있어서, 저온 유지모듈의 제4 실시 예의 구성을 보여주는 일부 절제 사시도이다.
도 8을 참조하면, 이 제4 실시 예의 저온 유지모듈(810)은 그 구성면에 있어서 상기 제3 실시 예의 저온 유지모듈(610)과 사실상 동일하다.
다만, 이 제4 실시 예의 저온 유지모듈(810)은 위에서 설명한 제3 실시 예의 저온 유지모듈(610)에 비해 그 규모면에서 2배 정도의 크기를 갖는 점에서 차이가 있을 뿐이다. 즉, 제3 실시 예의 저온 유지모듈(610)의 경우는 4개의 중이온 가속관(캐비티)(611)이 마련되는 점에 반해, 이 제4 실시 예의 저온 유지모듈(810)의 경우는 8개의 중이온 가속관(캐비티)(811)이 마련된다. 따라서, 이 제4 실시 예의 저온 유지모듈(810)의 경우는 한꺼번에 8개의 중이온 가속관(캐비티)(811)에서 성능 시험이 가능하며, 그만큼 테스트에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다. 도 8에서 참조번호 814는 빔 파이프, 818은 베셀을 각각 나타낸다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치는 극저온 유지모듈을 이루는 가속관(캐비티)이 복수로 마련됨으로써, 대량 성능검사가 가능하고, 각 가속관(캐비티)이 개별적으로 분해 조립이 가능하도록 구성되어 있어 시험 시 장착 및 분해가 용이하다.
또한, 각 가속관의 장착 및 분해가 용이하여 설치에 따른 인건비를 절약할 수 있고, 셋업 시간을 단축하여 시험의 효율성을 향상시킬 수 있다.
이상, 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110,410,610,810...저온 유지모듈(cryomodule)
111,411,611,8111...중이온 가속관
112,412...헬륨 파이프 라인
113...고주파 커플러
114,614,814...(중이온) 빔 파이프
115...냉매 순환 라인
116...전자파 차폐수단
117...중이온 가속관 정렬장치
118,418,618,818...베셀(vessel)
120...진공 시스템
113p...고주파 포트
114p,414p...빔 포트
120p...진공 포트

Claims (12)

  1. 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 가지며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관(캐비티)의 성능을 테스트하기 위한 저온 유지모듈(cryomodule); 및
    상기 저온 유지모듈의 외부에 저온 유지모듈과 근접 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에서의 중이온 빔의 가속을 촉진하기 위해 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 진공(vacuum) 상태로 만들어주는 진공 시스템을 포함하는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저온 유지모듈은,
    외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀 (vessel)을 포함하는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베셀의 내부에 설치되며, 베셀 내부에 냉매를 순환시켜 베셀 내부의 저온 상태를 활성화하기 위한 냉매 순환 라인을 더 포함하는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 베셀의 소정 부위에 설치되며, 베셀 외부로부터 베셀 내부의 상기 중이온 가속관에 가해지는 외부의 전자파를 차단하기 위한 전자파 차폐 수단을 더 포함하는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 접촉되도록 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 배치 및 고정상태를 안정화시키기 위한 중이온 가속관 정렬장치를 더 포함하는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 상호 소정 간격 이격되어 수직 상태로 상기 베셀 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각각의 상단부 및 하단부는 상기 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인에 각각 기계적으로 연결되며, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 몸체의 중간 부위에는 상기 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러가 각각 기계적으로 연결된, 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 각각 개별적으로 분해 조립이 가능하도록 구성된 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 진공 시스템은 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 내부 및 상기 베셀의 내부에 진공을 각각 걸어주는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 저온 유지모듈은,
    외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀 (vessel)을 포함하되,
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 상호 소정 간격 이격되어 수평 상태로 상기 베셀 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각각의 전단부 및 후단부는 상기 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인에 각각 기계적으로 연결된 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 저온 유지모듈은,
    외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀 (vessel)을 포함하되,
    상기 베셀이 원통 형상으로 구성된 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  11. 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 가지며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티) 에 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관(캐비티)의 성능을 테스트하기 위한 저온 유지모듈(cryomodule); 및
    상기 저온 유지모듈의 외부에 저온 유지모듈과 근접 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에서의 중이온 빔의 가속을 촉진하기 위해 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 진공(vacuum) 상태로 만들어주는 진공 시스템을 포함하되,
    상기 저온 유지모듈은,
    외부로부터 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관으로서의 성능 테스트를 하기위한 복수의 중이온 가속관(캐비티);
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 액체 헬륨(He)을 공급하는 헬륨 파이프 라인;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 테스트용 고주파를 인가해주는 고주파 커플러;
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각 몸체 내부를 연속으로 관통하여 설치되며, 중이온 빔의 통과를 위한 빔 파이프; 및
    상기 복수의 중이온 가속관(캐비티) 및 복수의 중이온 가속관(캐비티)에 설치된 배관 설비를 그 내부에 안치하여 외부의 환경으로부터 내부를 보호하는 베셀(vessel)을 포함하는 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
  12. 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 가지며, 그 복수의 중이온 가속관(캐비티) 에 액체 헬륨을 공급받아 중이온 가속관(캐비티)의 성능을 테스트하기 위한 저온 유지모듈(cryomodule); 및
    상기 저온 유지모듈의 외부에 저온 유지모듈과 근접 설치되며, 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)에서의 중이온 빔의 가속을 촉진하기 위해 복수의 중이온 가속관(캐비티)을 진공(vacuum) 상태로 만들어주는 진공 시스템을 포함하되,
    상기 저온 유지모듈 내의 상기 복수의 중이온 가속관(캐비티)은 상호 소정 간격 이격되어 수평 상태로 베셀 내부에 배치되고, 복수의 중이온 가속관(캐비티)의 각각의 전단부 및 후단부는 상기 액체 헬륨을 공급하는 헬륨 파이프 라인에 각각 기계적으로 연결된 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치.
KR1020140048587A 2014-04-23 2014-04-23 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치 KR101595767B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140048587A KR101595767B1 (ko) 2014-04-23 2014-04-23 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치
PCT/KR2015/003523 WO2015163607A1 (ko) 2014-04-23 2015-04-08 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140048587A KR101595767B1 (ko) 2014-04-23 2014-04-23 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150122833A true KR20150122833A (ko) 2015-11-03
KR101595767B1 KR101595767B1 (ko) 2016-02-22

Family

ID=54332724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140048587A KR101595767B1 (ko) 2014-04-23 2014-04-23 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101595767B1 (ko)
WO (1) WO2015163607A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10082385B2 (en) 2015-12-14 2018-09-25 Institute For Basic Science System for measuring displacement of accelerating tube in high-vacuum chamber by using micro-alignment telescope and method thereof
RU190469U1 (ru) * 2018-12-26 2019-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт физики высоких энергий имени А.А. Логунова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ИФВЭ) Мишенное устройство для облучаемого вещества
RU2716824C1 (ru) * 2019-10-18 2020-03-17 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Мишенный узел ускорителя электронов
KR20200095278A (ko) * 2019-01-31 2020-08-10 성균관대학교산학협력단 다중 캐비티를 포함하는 사이클로트론 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910017614A (ko) * 1990-03-09 1991-11-05 미다 가쓰시게 반도체 집적회로 장치와 그 제조방법 및 그 방법에 사용되는 이온주입장치
KR20080012900A (ko) 2005-04-27 2008-02-12 인터 유니버시티 리서치 인스티튜트 코포레이션 하이 에너지 엑셀레이터 리서치 오거나이제이션 전종이온가속기 및 그 제어방법
JP2010251275A (ja) 2009-04-20 2010-11-04 Masayuki Kumada イオンの集団加速装置とその応用
JP2012119065A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Japan Atomic Energy Agency イオン加速方法、イオン加速装置、及び、イオンビーム照射装置、医療用イオンビーム照射装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910017614A (ko) * 1990-03-09 1991-11-05 미다 가쓰시게 반도체 집적회로 장치와 그 제조방법 및 그 방법에 사용되는 이온주입장치
KR20080012900A (ko) 2005-04-27 2008-02-12 인터 유니버시티 리서치 인스티튜트 코포레이션 하이 에너지 엑셀레이터 리서치 오거나이제이션 전종이온가속기 및 그 제어방법
JP2010251275A (ja) 2009-04-20 2010-11-04 Masayuki Kumada イオンの集団加速装置とその応用
JP2012119065A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Japan Atomic Energy Agency イオン加速方法、イオン加速装置、及び、イオンビーム照射装置、医療用イオンビーム照射装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10082385B2 (en) 2015-12-14 2018-09-25 Institute For Basic Science System for measuring displacement of accelerating tube in high-vacuum chamber by using micro-alignment telescope and method thereof
RU190469U1 (ru) * 2018-12-26 2019-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт физики высоких энергий имени А.А. Логунова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ИФВЭ) Мишенное устройство для облучаемого вещества
KR20200095278A (ko) * 2019-01-31 2020-08-10 성균관대학교산학협력단 다중 캐비티를 포함하는 사이클로트론 시스템
RU2716824C1 (ru) * 2019-10-18 2020-03-17 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Мишенный узел ускорителя электронов

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015163607A1 (ko) 2015-10-29
KR101595767B1 (ko) 2016-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101595767B1 (ko) 중이온 가속관의 극저온 성능 시험장치
KR100871475B1 (ko) 균일한 계층화 마이크로파 플라즈마 발생을 제공하기 위한 마이크로파 플라즈마 노즐 어레이 장치, 노즐 어레이의 형상화방법 및 마이크로파 플라즈마 시스템
Williams et al. Thrust measurements of a radio frequency plasma source
Barnes et al. Upgrade of the LHC injection kicker magnets
KR20150135350A (ko) 자기 공명 영상에서의 선형 가속기 방사선 치료 시스템 및 방법
CN208590144U (zh) 直线加速器和同步加速器
KR101624219B1 (ko) 중이온 가속기의 복수개의 싱글 스포크형 가속관 저온 유지 장치
Trezzolani et al. Low power radio-frequency plasma thruster development and testing
Steier et al. Progress of the R&D towards a diffraction limited upgrade of the Advanced Light Source
CN106935279B (zh) 一种高功率长脉冲中性束注入器真空室
Aleksandrov et al. The nonsymmetrical variant of the nonferromagnetic extraction kicker magnet of the NICA booster
WO2016032110A1 (ko) 중이온 가속기의 qwr 저온유지장치
KR101595769B1 (ko) 중이온 가속기의 hwr 저온유지장치
Calaga et al. LHC Crab Cavity Progress and Outlook
KR101590062B1 (ko) 중이온 가속기의 ssr1 저온유지장치
Kim et al. Design and assembly of the QWR and the HWR cryomodules
KR101669924B1 (ko) 중이온 가속기의 복수개의 반파형 가속관 저온 유지 장치
Fadil et al. Design of a compact electron cooler for the S-LSR
Dimov et al. A plasma target for neutralization of the negative ion beam
Gao CEPC accelerator towards TDR
Belomestnykh et al. First Test of the Cornell Single-Cavity Horizontal Cryomodule
He et al. MECHANICAL STUDY OF FIRST SUPERCONDUCTING HALF-WAVE RESONATOR FOR INJECTOR II OF CADS PROJECT
Kim et al. SSR1 and SSR2 cryomodules for the heavy ion accelerator RAON
Nichols et al. Klynac Design Simulations and Experimental Setup
Kats et al. New experimental channals at nuclotron

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200217

Year of fee payment: 5