WO2018194209A1 - Method for manufacturing unit cell for accelerator, and unit cell manufactured thereby - Google Patents

Method for manufacturing unit cell for accelerator, and unit cell manufactured thereby Download PDF

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WO2018194209A1
WO2018194209A1 PCT/KR2017/004787 KR2017004787W WO2018194209A1 WO 2018194209 A1 WO2018194209 A1 WO 2018194209A1 KR 2017004787 W KR2017004787 W KR 2017004787W WO 2018194209 A1 WO2018194209 A1 WO 2018194209A1
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WO
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cavity
unit cell
accelerator
cell
tool
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Application number
PCT/KR2017/004787
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
강동원
이동석
Original Assignee
(주)뉴젠텍
강동원
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/14Vacuum chambers
    • H05H7/18Cavities; Resonators

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an accelerator unit cell and a unit cell manufactured thereby. Specifically, a cavity is provided in a accelerator unit cell so that a resonance cavity has a structure for a predetermined frequency resonance condition. It relates to a method for producing an accelerator unit cell for forming a and a unit cell manufactured thereby.
  • the high frequency electron accelerator which is applied to the security scanner of the container, the radiation medical equipment or the non-destructive inspection equipment is the electron gun for the generation of the electron beam, the high frequency acceleration tube for the acceleration of the electron beam, the high frequency generator supplying the high frequency to the high frequency acceleration tube, It can be made as a target for generating the X-rays by the collision of the pulsed power supply and the electron beam.
  • Each device constituting the electron accelerator needs precise control, and a high frequency acceleration tube formed by combining a plurality of unit cells with each other needs to have a precise geometry for acceleration of the electron beam.
  • Patent Publication No. 10-2013-0129815 discloses an electron beam generator that generates an electron beam by using a CNT seal as an electron beam emission source, an accelerator tube and a high frequency wave at which the electron beam is incident and accelerated, and generates a high frequency wave at the electron beam generator and the accelerator tube.
  • an electron beam generator including a high frequency generator for applying a high frequency having a different power to the electron beam generator and the accelerator tube.
  • 10-2014-0086859 also discloses a direct current high pressure electron gun arranged to generate an electron beam; A pulsed power source arranged to provide a main pulsed power signal; A power divider dividing the main pulse power signal output by the pulse power source into a first pulse power signal and a second pulse power signal; A first accelerator tube for accelerating the electron beam using the first pulsed power signal; A second accelerator tube for accelerating the electron beam using the second pulsed power signal; Disclosed is a standing wave electromagnetic linear accelerator device including a phase shifter for continuously adjusting a phase difference between a first pulsed power signal and a second pulsed power signal such that an output of the second accelerator tube generates an accelerated electron beam whose energy is continuously adjusted. do.
  • an accelerator tube In an electron accelerator, an accelerator tube needs to have a suitable structure because it affects the formation of standing waves, the breakdown voltage, the RF characteristics or the formation of an electric or magnetic field and thereby determines the characteristics of the electron beam accelerated.
  • the resonant cavity formed on the surface of the accelerator unit cell or the accelerator cell needs to have a shape such that the particles to be accelerated can absorb energy at a predetermined frequency.
  • the prior art relates to a method of forming such a unit cell. Do not start.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art has the following object.
  • a method of manufacturing an accelerator unit cell comprising: forming a material to have a thickness surface, and processing both surfaces of the thickness surface; Securing the surface finished material to a rotatable mounting tool; Establishing a feed path of the tool in depth and length directions to form a cavity formed from both surfaces; And forming the cavity while the mounting tool or tool is moved along the set transport path.
  • the conveying path is of a single curved shape from the circumferential portion of the cavity to the central portion.
  • the feed distance of the tool to the workpiece is from 0.0005 to 0.01 mm / rev.
  • the workpiece is fixed to a circular surface of a cylindrical mounting tool.
  • a fastening hole is formed in the cell material, and the transfer path is set based on the fastening hole.
  • an accelerator unit cell comprising: a front surface and a rear surface formed on both sides of a thickness surface; A cell cavity formed in a depth direction from the front or rear surface; And a cell cavity forming face formed in a cell cavity, the cell cavity forming face comprising at least one plane and a curved face, wherein the top and back views have a plan view of 0.0001 to 0.1 mm, and the different geometries of the cell cavity forming face.
  • the boundary part which has a shape becomes Ra 0.01-0.1 micrometer.
  • the method of manufacturing a unit cell according to the present invention is applied to an accelerator tube of an accelerator that generates X-rays of X-bands or S-bands so that resonance occurs in a predetermined frequency band to accelerate particles.
  • the method for manufacturing a unit cell according to the present invention allows the geometric conditions of the unit cell according to X-rays to be formed in the generated frequency band by machining.
  • a curved surface having different radii of curvature by 5-axis machining is formed in one machining process.
  • the manufacturing method of the unit cell according to the present invention is to maintain the physical properties of the material during the process by forming a surface by fixing the side of the material.
  • the unit cell according to the present invention may be applied to an accelerator having various structures or an accelerator for generating X-rays of various bands.
  • Figure 1 shows an embodiment of the manufacturing process of the unit cell for the accelerator according to the present invention.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of an accelerator unit cell manufactured by a manufacturing method according to the present invention.
  • FIG 3 illustrates an embodiment of a fixing jig for forming a surface of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment of a process in which a cavity of a unit cell is processed in a manufacturing process according to the present invention.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of a movement path of a tool for forming a cavity of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
  • Figure 6 shows an embodiment of the geometric shape of the unit cell for the accelerator manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
  • FIG 7 illustrates an embodiment of an acceleration tube to which an accelerator unit cell according to the present invention is applied.
  • Figure 1 shows an embodiment of the manufacturing process of the unit cell for the accelerator according to the present invention.
  • the method of manufacturing a unit cell for an accelerator may include forming a material to have a thickness surface and processing both surfaces of the thickness surface (P12); Fixing the surface-treated material to the rotatable mounting tool (P13); Establishing a transport path of the tool in depth and length directions to form a cavity formed from both surfaces (P14); And forming the cavity while the mounting tool or the tool is moved along the set transfer path (P15).
  • the unit cell may be a structural unit that forms an accelerator tube of an accelerator capable of generating X-rays of X-bands or S-bands, but is not limited thereto, and may be applied to an accelerator tube for generation of X-rays of various bands.
  • the unit cells may form a half AC-SC (half accelerating cavity-side coupling cavity) of the accelerating tube, and the two unit cells may be joined together by a method such as soldering or brazing to form a resonant cavity. Can be formed.
  • the unit cell may be applied to the acceleration tubes of various kinds of accelerators, and the method according to the present invention may be applied to the various kinds of acceleration tubes, and an embodiment should be understood as an example below.
  • the cell material must be prepared for the production of the unit cell, and the cell material may be made of, for example, but not limited to, oxygen free copper having a purity of 99.9% or 99.99% or more.
  • the cell material may be made from powder form and may be rectangular plate shape with a thickness surface.
  • the powder material may have a maximum diameter of, for example, 85 ⁇ m or less, and may be put into a mold having a predetermined shape and made into a cell material.
  • the cell material thus formed may contain 10 ppm or less of oxygen or similar gases.
  • the surface of the cell material may be processed (P12).
  • Surface processing of the cell material may be accomplished by various cutting tools and may be machined by a single crystal diamond in a cutting machine or lathe.
  • the material surface can be processed, for example, such that the shape error is ⁇ 1 to ⁇ 6 ⁇ m, preferably ⁇ 1 to ⁇ 2.5 ⁇ m, and the surface roughness is Ra 0.01 to 0.05 ⁇ m.
  • the contact surface between the fixing jig and the material for fixing the material becomes small in the surface processing.
  • the cell material may be fixed to the jig while the lower part of the cell surface is in contact with the fixing jig.
  • the thickness deviation of the cell material can be ⁇ 1 to ⁇ 6 ⁇ m, preferably ⁇ 1 to ⁇ 2.5 ⁇ m, similar to the shape error, and the flatness is 0.0001 to 0.1 mm, preferably 0.006 to 0.05 mm, most preferred To 0.006 to 0.01 mm.
  • Flatness refers to the level of inclination measured in comparison to a straight line in all directions based on one point on the baseline. Or it means the height difference between the highest point in the plane and the minimum point in height.
  • the cavity may be fixed for processing (P13).
  • the cell material can be fixed to a stationary tool, for example a spindle, and the stationary tool can be rotated by a device such as a motor with adjustable speed.
  • a mounting groove for fixing the cell material may be formed in the fixing tool, and one side of the cell material may be fixed to the mounting groove so as to face each other.
  • a machining tool for processing an accelerating resonant cavity or coupling cavity may be prepared in the cell material.
  • the processing tool may be made of a mono crystalline diamond material or a polycrystal diamond material, but is not limited thereto, and may be made of, for example, a cemented carbide titanium alloy or a material having a similar strength.
  • the machining tool may be arranged to face the stationary tool and may be arranged to allow rotational or linear movement.
  • the machining tool can also preferably be arranged in a cutting machining machine capable of 5-axis machining.
  • the tool transport path may be set (P14).
  • the tool feed path means a relative movement with respect to the cell material and includes a movement or rotational movement of the cell material.
  • Tool feed path means a linear travel path from the circumferential face or circumference of the acceleration cavity to the center of the acceleration cavity. The tool or material can be moved as it is rotated, and the tool can be in contact with the material at various angles for curved processing.
  • the tool feed path means the travel path relative to the material of the cutting bite of the tool.
  • an acceleration resonance hole or a side coupling cavity may be formed while the relative distance between the material and the tool is adjusted while the material or the processing tool is rotated (P15).
  • the cell material and the machining tool form a linear path from a point on the circumferential surface of the cavity to the center, the cell material at a predetermined speed in the course of being moved in the linear path. It can be rotated.
  • it is necessary to control the pressure applied to the surface of the material so that residual stress does not occur.
  • it is necessary to prevent the occurrence of protrusions or waviness in the direction or circumferential direction perpendicular to the moving direction of the raw material.
  • the rotational speed of the material is 100 to 1500 rpm, preferably 300 to 1,000 rpm, most preferably 600 to 800 rpm.
  • the relative linear movement speed of the tool relative to can be 0.0001 to 0.02 mm / rev, preferably 0.0005 to 0.01 mm / rev, most preferably 0.0005 to 0.005 mm / rev.
  • the accelerated resonance cavity or the side coupling process may be formed by one process. Accelerated resonant cavities may be formed on one surface of the workpiece and side coupling cavities may be formed on the other surface of the workpiece.
  • a tuning hole may be formed on the thickness side (P16).
  • the tuning hole may be formed at an appropriate depth in a direction perpendicular to the thickness plane, and the tuning hole may adjust the frequency at which particles such as electrons are accelerated in the resonant cavity.
  • a plurality of unit cells for the accelerator can be made through the processing described above, and the plurality of unit cells can be joined together to form an acceleration tube, for example by soldering or brazing.
  • two unit cells may be combined to measure a resonance frequency in advance (P17). For example, it may be determined whether the resonance frequency in the acceleration cavity is the 8.5 to 9,5 GHz frequency band under the condition that the energy of 6 to 12 MeV is supplied.
  • the unit cell may be tuned using the tuning hole according to the condition of the acceleration tube (P18).
  • a plurality of unit cells in which tuning is completed may be combined with each other to form an acceleration tube. If necessary, the unit cell may be tuned after the acceleration tube is formed (P18).
  • the unit cell according to the present invention can be formed by various machining tools and is not limited to the embodiments shown.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of an accelerator unit cell manufactured by a manufacturing method according to the present invention.
  • the accelerator unit cell 20 includes a base body 21 having a thickness surface; And an acceleration resonance cavity 22 formed around the waveguide hole 225 formed to penetrate the thickness surface of the base body 21, and the acceleration resonance cavity 22 is formed around each other with respect to the waveguide hole 225. At least two curved portions having different radii of curvature, the adjacent curved portions being connected to each other in a curved shape.
  • a plurality of unit cells 20 may be connected to each other to form an acceleration tube, and the acceleration tube may be applied to a compact linear collating device (CLIC) or similar accelerator.
  • the unit cell 20 can be a half AC-SC (Accelerating Cavity and Side Coupling Cavity) block, and the two unit cells 20 are combined with each other to form one accelerated resonant cavity or side coupling cavity. can do.
  • the base body 21 may be a rectangular parallelepiped structure having a thick surface, and has a planar front surface 211; A rear surface 212 formed to be parallel to the front surface 211; And four thickness faces 213, 214, and 215 forming a thickness face while connecting the front face 211 and the back face 212.
  • the front face 211 and the rear face 212 may have a planar structure, and as described above, the flatness of the front face 211 or the rear face 212 is 0.0001 to 0.1 mm, preferably 0.006 to 0.05 mm, most preferably To 0.006 to 0.01 mm.
  • Flatness refers to the level of inclination measured in comparison to a straight line in all directions based on one point on the baseline. Or it means the height difference between the highest point in the plane and the minimum point in height.
  • the allowable range of the thickness deviation at two different positions of the base body 21 may be the range given above.
  • An accelerated resonant cavity 22 may be formed in one portion of the base body 21 or in another suitable location.
  • the accelerated resonance cavity 22 may be a region in which the electron beam is resonated by the RF high frequency energy introduced from the outside to absorb the energy and accelerate. Accordingly, the geometry of the accelerated resonant cavity 22 becomes a major factor in the design of the unit cell 20.
  • the accelerated resonant cavity 22 may be formed in a concave shape with respect to one side of the base body 21, and the waveguide hole 225 in which an electron beam is accelerated to a shape penetrating the base body 21 in the center portion thereof is guided. ) May be formed.
  • the waveguide hole 225 may have a circular cross section, and three, two and one guide portions 224, 223, and 222 may be formed in turn around the waveguide hole 225.
  • the cavity forming portion 221 may be formed around the one leading portion 222.
  • the cavity forming portion 221 may have a function of coupling two unit cells 20 to each other so that the acceleration resonance cavity 22 is sealed to the outside.
  • the cavity forming portion 221 may have a circular band shape that is stepped toward the inside from the surface of the front surface 211.
  • One leading portion 222 may be formed along the inner circumferential surface of the cavity forming portion 221.
  • the first guide portion 222 is a 21 guide portion extending perpendicular to the front face 211 from the inner circumferential surface of the cavity forming portion 221 and 12 guides extending curved in the direction of the waveguide hole 225 from the 11 guide portion It can be made of parts.
  • 2 leading portion 223 may be formed from the end of the 12 leading portion.
  • the two guide portions 223 are composed of 21 guide portions extending in a planar shape or similar shape to the end of the first guide portion 222 and 22 guide portions extending in a shape projecting toward the front direction from the 21 guide portions. Can be.
  • the two inductive part 223 functions to form the waveguide hole 225 together with the three inductive part 224.
  • the three guide portions 224 may be formed in a curved structure that is directed upward or toward the front surface 211, and may be made in a conical shape as a whole.
  • the three induction parts 224 have a smaller radius of curvature than the two induction parts 223 and extend in a shape inclined from the 31 induction parts and 31 induction parts back to the rear surface 212 from the 31 induction parts. It can consist of 32 induction parts.
  • a circular bone may be formed at the boundary portion between the 31 guide portion and the 32 guide portion.
  • a cylindrical waveguide hole 225 may be formed from an end portion of the 32 guide portion.
  • the wave guide hole 225 may be made to have a hollow cylindrical shape as a whole and penetrate the rear surface 212 from the front surface 211.
  • the structure of the acceleration resonance cavity 22 as described above allows the electron beam propagated in various modes by the electric or magnetic field distribution to be accelerated by absorbing high frequency RF energy supplied from the outside.
  • the accelerated resonant cavity 22 needs to have suitable internal surface conditions.
  • the inner surface of the accelerated resonant cavity 22 has a curved shape that runs smoothly with different radii of curvature along the circumferential surface as a center.
  • One curved shape means forming a boundary portion or boundary line in a direction perpendicular to the extending direction.
  • One curved shape may include concave or convex portions, such as, for example, mountains or valleys, but this does not form height differences or grains that are divided into different portions.
  • This single curved shape of the accelerated resonant cavity 22 may be centered from the outside by a cutting tool or similar machining tool or in the direction of the waveguide hole 225 from the cavity forming portion 221 or vice versa. It can be formed by processing by one process.
  • the material for the tool or unit cell 20 may be moved by a distance from the cavity forming portion 221 to the waveguide hole 225 by a 5-axis machining method or the like.
  • the tool is not replaced or the fixed position of the workpiece is changed for the machining of faces with different radii of curvature.
  • the surface roughness of the curved surface may be, for example, 0.005 to 5 ⁇ m, preferably 0.01 to 2 ⁇ m, most preferably 0.01 to 0.2 ⁇ m, and the boundary portions having different radii of curvature may be gently
  • the surface roughness of the boundary portion may be 0.01 to 0.2 ⁇ m. Due to such structural characteristics, a desired resonance condition can be obtained in the accelerated resonance cavity 22.
  • the accelerated resonant cavity 22 may comprise connecting holes 24 formed on the sides while being semi-spherical as a whole.
  • the connecting hole 24 may be formed in one guide portion 222 and may be made of an ellipse or similar shape.
  • the connecting hole 24 may have a function of vacuuming the interior of the accelerated resonant cavity 22, and when the side coupling cavity 23 is formed on the side of the accelerated resonant cavity 22, the two holes 22 may be formed. , 23) may have a function of connecting.
  • At least one flow hole 25 may be formed in the base body 21, the flow hole 25 may be made to penetrate the base body 21, and may be formed around the accelerated resonance cavity 22. It may be arranged to have a square shape.
  • the guiding hole 25 may be formed around the side coupling cavity 23.
  • six guide holes 25 may be formed along the circumference of the base body 21.
  • the flow hole 25 may function to cool the acceleration tube during the operation, and may be a flow path of a cooling fluid such as water.
  • At least one fastening holes 26a and 26b may be formed in the front surface 211 and the rear surface 212 of the base body 21, and each of the fastening holes 26a and 26b may have a front surface 211 and a rear surface ( It may be formed in a shape perpendicular to the thickness direction from the surface of 212).
  • the fastening holes 26a and 26b may be made into a groove shape having a depth of 1/3 to 2/3 of the thickness of the base body 21.
  • Fastening pins may be coupled to the fastening holes 26a and 26b to couple two different unit cells 20 to each other by a method such as soldering or brazing.
  • the fastening holes 26a and 26b may be a reference for forming an acceleration resonance cavity or a side coupling cavity in the manufacturing process of the unit cell.
  • the acceleration resonance cavity formed on the front surface 211 is located at the center and the circumferential surface based on the four fastening holes 26a and 26b, and the side coupling process formed on the rear surface 212 has two fastenings. The location of the center and circumferential faces can be determined relative to the hole.
  • the flow holes 25 or fastening holes 26a and 26b can be made in various structures and are not limited to the embodiments shown.
  • the unit cell 20 may include a side coupling cavity 23 in which a depth is formed in a direction opposite to a depth direction in which the acceleration resonance cavity 22 is formed.
  • the side coupling cavity 23 can be activated according to the mode of the electric or magnetic field of the electron beam guided along the accelerated resonant cavity 22 and can be made of a structure similar to the accelerated resonant cavity 22 as a whole.
  • the side coupling cavity 23 may be located on the side of the accelerated resonant cavity 22 and may be formed in a semi-spherical shape in a direction opposite to each other with respect to the plane of the base body 21.
  • the accelerated resonant cavity 22 may be formed semi-spherically from the front face 211 toward the rear face 212, and the side coupling cavity 23 may be half toward the front face 211 from the rear face 212. It may be formed in a spherical shape.
  • the lateral coupling cavity 23 may comprise a coupling hole 235 made of a hollow cylinder structure in the central portion, and in turn from the coupling hole 235, the 3, 2 and 1 coupling inducing portion 234, 233 and 232 may be formed.
  • a cylindrical coupling cavity guide portion 231 may be formed along the circumferential surface of the one coupling guide portion 232.
  • the coupling cavity directing portion 231 may extend in a cylindrical shape in a direction perpendicular to the rear surface 212.
  • the one coupling induction portion 232 may be made of a curved annular ring structure inwardly from the coupling cavity induction portion 231.
  • the two coupling induction portion 233 is curved in a direction upward from the 21 coupling induction portion and the 21 coupling induction portion extending from the end of the one coupling induction portion 232 into a planar shape parallel to the rear face 212. It may consist of 22 coupling induction parts extending to.
  • Three coupling induction portions 234 can be formed from two coupling induction portions 233.
  • the three coupling induction part 234 may be made to have a structure in which a cylindrical coupling hole 235 penetrates to a center part while being made in a dome shape as a whole.
  • the three coupling induction part 234 is a two coupling induction part 233 in a plane parallel to the rear surface 212 from the 31 coupling induction part and the 31 coupling induction part extending in a curved shape in an overall upward direction. It can consist of 32 coupling inducing parts extending. And it can be made of a hollow cylinder shape penetrating the base body 21 in the central portion of the 32 coupling guide portion.
  • the side coupling cavity 23 can be made of various structures capable of impedance matching with the accelerated resonant cavity 22 and is not limited to the embodiments shown.
  • the acceleration resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23 needs to be matched with each other while the unit cells 20 are coupled to each other to form an acceleration tube. For this purpose, each unit cell needs to be tuned.
  • the unit cell 20 may include at least one tuning hole 27a, 27b, 27e formed in the thickness surface of the base body 21.
  • the tuning holes 27a, 27b, 27e can be formed on both sides of the accelerated resonant cavity 22, for example one thickness face 213 and one thickness face forming the long circumferential wall of the base body 21.
  • Each of the two thickness faces 214 facing 213 may be formed.
  • the tuning holes 27e may also be formed in the three thickness faces 215 and the four thickness faces forming the short circumferential wall.
  • Each of the tuning holes 27a, 27b, 27e may have a hole shape extending in a direction perpendicular to the plane forming the thickness faces 213, 214, and 215.
  • Each tuning hole 27a, 27b, 27e may be formed to face each other about the accelerated resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23.
  • Each tuning hole 27a, 27b, 27e is formed with one, two, three thickness faces 213, 214, 215 so as to correspond to the central portion of the depth and width of the accelerated resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23.
  • Each of the tuning holes 27a, 27b, and 27e may be used for tuning the frequency band absorbed by the electron beam in the unit cell 20.
  • injection pressure may be applied to the tuning holes 27a, 27b, and 27e for tuning in a short frequency band
  • suction pressure may be applied from the tuning holes 27a, 27b, and 27e for tuning in a long frequency band.
  • Tuning for each of the tuning holes 27a, 27b, 27e can be accomplished in a variety of ways.
  • a plurality of unit cells 20 may be coupled to each other to form an acceleration tube, and for example, may have a structure in which energy having a frequency of 1 to 50 GHz is absorbed or resonated with an electromagnetic wave of a corresponding frequency band.
  • electromagnetic waves of the X-band or the S-band may be generated. And it is necessary to have a suitable standard for this.
  • FIG 3 illustrates an embodiment of a fixing jig for forming a surface of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
  • the cell material M may be fixed to the surface fixing jig 30 for processing the front surface FS and the rear surface of the cell material M.
  • the surface fixing jig 30 includes a base 31; A parallel block 32 disposed above the base 31; A direction adjusting unit 33 coupled to the upper side of the parallel block 32; A positioning unit 34 coupled to the direction adjusting unit 33; And a pair of clamp units 35a and 35b coupled to the positioning unit 34 so that the intervals facing each other are adjusted.
  • Base 31 may have a variety of shapes that can be fixed to a variety of machine tools, and may have a bottom surface in the form of a plane.
  • Parallel block 32 may be made of a block structure capable of tilt adjustment with respect to the base 31, the direction control unit 33 is a cylinder or drum capable of setting the angle with respect to the base 31 or parallel block 32 Can be made into a structure.
  • the positioning unit 34 can be made to have a structure that can be moved up and down with respect to the direction adjusting unit 33 and at the same time a pair of clamp units 35a and 35b face each other.
  • the pair of clamp units 35a and 35b may have planes facing each other, and may be fixed to the cell material M at a predetermined position by the pair of clamp units 35a and 35b.
  • the lower part of one side or the long side of the cell material M may be fixed by the pair of clamp units 35a and 35b.
  • the front surface FS and the rear surface of the cell material M may be processed by the cutting tool to have a flatness, roughness, shape error, or roughness as described above.
  • the pressure applied to the front surface FS or the rear surface by the pair of clamp units 35a and 35b may be measured and adjusted.
  • the surface where the pair of clamp units 35a and 35b are in contact with the front surface FS and the rear surface may be made of a cemented carbide coating or may be made of an elastic elastic surface.
  • the contact surfaces of the pair of clamp units 35a and 35b may be made of various structures that can be fixed in a predetermined position while reducing the pressure applied to the cell material M.
  • the cell material M may be fixed to the surface fixing jig 30 having various structures, and the surface fixing jig 30 maintains a surface facing the processing site freely during the processing of the material cell M. As a result, the cell material M may be fixed so that a pressure corresponding to the pressure applied by the machining tool is not applied to the surface facing the machining portion.
  • the cell material M may be fixed to the jig unit of various structures and is not limited to the embodiments shown.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment of a process in which a cavity of a unit cell is processed in a manufacturing process according to the present invention.
  • the cell material M may be fixed to the mounting tool 40 for processing the accelerated resonant cavity RC or the side coupling cavity.
  • the mounting tool 40 may, for example, be fixed to a tool for fixing a material such as a spindle.
  • the mounting tool 40 may be fixed to the circular surface 411 of the cylindrical fixed cylinder 41 which is fixed at a predetermined position by the plurality of fixing chucks 44a and 44b.
  • Fixing grooves for fixing the cell material M may be formed on the circular surface 411 as necessary, but the fixing grooves may be selectively formed.
  • the cell material M is circular surface 411 such that the front surface of the cell material M faces the machining tool, and the back surface of the cell material M faces the circular surface 411. It can be fixed to.
  • the cell material M may be fixed to the circular face 411 by, for example, the flow hole described above.
  • it may be fixed to the fixed cylinder 41 by fixing pins 43a, 43b, 43c, 43d fixed to the circular surface 411 through the flow hole.
  • the raw surface of the cell material M may be kept separate from the circular surface 411 in which the cavity RC is formed on one surface.
  • the accelerated resonant cavity RC or the side coupling cavity can be machined by the cavity machining tool, and the machining tool is moved along the preset tool feed path while accelerating resonance
  • the cavity RC or side coupling cavity can be machined.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of a movement path of a tool for forming a cavity of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
  • the machining tool is moved from the front surface FS to the depth direction, the inward direction to the front surface FS, the inward direction, and the depth direction while accelerating the resonant cavity AC through one machining process. Or lateral coupling cavity SC.
  • the cell material M may be rotated, for example, the rotational speed of the cell material is 100 to 1,500 rpm, preferably 300 to 1,000 rpm, most preferably 600 to 800 rpm. Can be.
  • the machining tool can be moved in the vertical direction and in the horizontal direction with respect to the reference lines BL1 and BL2.
  • the reference lines BL1 and BL2 as reference for forming the accelerated resonant cavity AC or the side coupling cavity SC may be determined based on the fastening hole 26 as described above.
  • fastening holes 26 may be formed in the front surface FS or the rear surface RS, respectively, and the reference lines BL1 and BL2 are set based on the fastening holes 26, and the reference lines BL2, Accelerated resonant cavity (AC) and side resonant cavity (AC) and lateral resonant cavity (SC) start position, curvature radius, vertical depth, horizontal movement distance or center position are measured while the travel distance is measured from BL2). (SC) can be processed. In the processing of each unit cell, the position of the fastening hole 26 is determined to be the same, and then, based on the fastening hole 26, the acceleration resonance cavity AC and the side resonance cavity SC may be processed.
  • AC Accelerated resonant cavity
  • AC side resonant cavity
  • SC lateral resonant cavity
  • the accelerated resonant cavity AC or the side resonant cavity formed at exactly the same positions may be coupled to each other.
  • the relative linear moving speed of the machining tool with respect to the cell material M may be 0.0001 to 0.02 mm / rev, preferably 0.0005 to 0.01 mm / rev, most preferably 0.0005 to 0.005 mm / rev.
  • the machining tool may be moved linearly along one radial direction from the circumferential surface of the accelerated resonant cavity RC or the side coupling cavity SC to be centered.
  • the linear movement includes movement in a direction perpendicular to the reference lines BL1 and BL2 that are parallel to the front surface FS or the rear surface RS of the cell material M.
  • the machining tool can machine the cell material M in five axes or similar manner. In this way, the machining tool moves linearly from the circumferential surface to the center, thereby forming an accelerated resonant cavity RC or a side coupling cavity SC, in which various conditions are required.
  • SC shape suitable for
  • the method of manufacturing a unit cell according to the present invention is applied to an accelerator tube of an accelerator that generates X-rays of X-bands or S-bands so that resonance occurs in a predetermined frequency band to accelerate particles.
  • the method for manufacturing a unit cell according to the present invention allows the geometric conditions of the unit cell according to X-rays to be formed in the generated frequency band by machining.
  • curved surfaces having different radii of curvature are formed in one machining process by 5-axis machining.
  • the manufacturing method of the unit cell according to the present invention is to maintain the physical properties of the material during the process by forming a surface by fixing the side of the material.
  • the unit cell according to the present invention may be applied to an accelerator having various structures or an accelerator for generating X-rays of various bands.
  • Figure 6 shows an embodiment of the geometric shape of the unit cell for the accelerator manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an accelerator unit cell having an overall similar structure to the embodiment shown in FIG. 2.
  • the accelerated resonant cavity 22 and the side coupling cavity 23 may be formed at positions where one side portion overlaps each other.
  • the cavity forming portion 121 and the coupling cavity inducing portion 231 of the accelerated resonant cavity 22 may be formed in a direction perpendicular to the front surface.
  • the 1, 2, and 3 guide parts 222, 223, and 224, the 1, 2, and 3 coupling guide parts 232, 233, and 234, the waveguide hole 125, and the coupling hole 235 have a structure as follows. Can be formed.
  • Ratio of accelerated resonant cavity 22 diameter to side coupling cavity 23 diameter 1.10 to 1.50
  • Ratio of maximum depth of acceleration waveguide cavity 22 to thickness of base body 21 0.75 to 0.85
  • Ratio of maximum depth of side coupling cavity 23 to thickness of base body 21 0.55 to 0.68
  • the maximum depth is the depth measured from the front 211 and back 212, respectively.
  • Depth of cavity forming portion 221 0.4-0.8
  • Depth of coupling cavity inducing portion 231 1.80 to 2.60
  • Length of the planar portion of the two coupling inducing portion 233 2.2 to 3.0
  • Length of the vertical portion of the two coupling induction portion 233 0.6 to 1.4
  • Radius of curvature of the interface between the two coupling induction part 233 and the three coupling induction part 234 1.0 to 1.4
  • the accelerated resonant cavity 22 and the side coupling cavity 23 can overlap each other in the side portions, but are connected to each other by a connecting hole but form an independent space. Since the first induction part 222 is formed in a curved surface while being formed from the front surface 211 and the rear surface 212, respectively, the portions that are substantially intersected are not formed.
  • the unit cell of the embodiment shown in FIG. 3 may have a surface roughness or a plan view shown above.
  • the surface roughness of each part can be made to be appropriately selected according to each part, for example, in the range of Ra 0.01 ⁇ m to Ra 0.1 ⁇ m, preferably 0.01 ⁇ m to 0.05.
  • the shape error can also be chosen to be 0.01 to 10 ⁇ m, preferably 0.01 to 6 ⁇ m.
  • the shape error refers to, for example, a level deviating from a predetermined radius of curvature or a level deviating from a predetermined boundary surface in the curved portion of the acceleration plate cavity 12.
  • Multiple unit cells can be joined, for example by soldering or brazing, to form an accelerated tube.
  • FIG 7 illustrates an embodiment of an acceleration tube to which an accelerator unit cell according to the present invention is applied.
  • an electron gun 71 for generating an electron beam may be disposed at one portion of an acceleration tube, and an induction unit 75 for inducing an accelerated electron beam as a target may be coupled to the other side of the acceleration tube.
  • the accelerator tube is a pre-buncher; Aggregation unit 72; An acceleration cavity 73 connected to each other; And coupling cavity 74.
  • An RF high frequency device may be coupled to the accelerator tube to supply the energy required for the acceleration of the electron beam.
  • the electron beam may propagate through the waveguide hole 225 and may be accelerated in each acceleration cavity 73. Acceleration tubes can be applied to X-ray or S-band X-ray generators.
  • Acceleration tube can be made by the combination of 10 to 40 unit cells 20_1 to 20_N, the acceleration tube formed by the unit cell according to the present invention is 8.5 to 9.5 GHz frequency band while supplying 6 to 12 MeV of energy May be applied to an accelerator that absorbs or resonates in the band, but is not limited thereto.
  • the unit cell according to the present invention is coupled to a plurality of each other to form an acceleration tube while generating a predetermined band of radiation.
  • the unit cell according to the present invention allows 10 to 40 identical or similar structures to be combined with each other to generate X-band radiation depending on the application.
  • the unit cell according to the present invention is applied to an electron beam having an energy of 3 to 10 MeV to be applied to the retrieval of the container.
  • the unit cell according to the present invention can be applied to the formation of a cluster electrode (buncher) or acceleration tube of the acceleration tube.
  • the method of manufacturing a unit cell according to the present invention is applied to an accelerator tube of an accelerator that generates X-rays of X-bands or S-bands so that resonance occurs in a predetermined frequency band to accelerate particles.

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a unit cell for an accelerator, and a unit cell manufactured thereby and, particularly, to: a method for manufacturing a unit cell for an accelerator, the method forming a cavity in the unit cell for an accelerator such that a resonant cavity has a structure for a predetermined frequency resonance condition; and a unit cell manufactured thereby. The method for manufacturing a unit cell for an accelerator and the unit cell manufactured by the method comprises the steps of: forming a material to have a thickness plane and processing both surfaces of the thickness plane; fixing the surface-processed material on a rotatable mounting instrument; setting a transfer path of a tool in a depth and length direction in order to form a cavity from both surfaces; and forming the cavity while moving the mounting instrument or the tool along the set transfer path.

Description

가속기용 단위 셀의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 단위 셀Method for manufacturing unit cell for accelerator and unit cell manufactured thereby
본 발명은 가속기용 단위 셀의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 단위 셀에 관한 것이고, 구체적으로 가속기용 단위 셀에 공진 공동(Resonant Cavity)이 미리 결정된 주파수 공진 조건을 위한 구조를 가지도록 공동(cavity)을 형성하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 단위 셀에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an accelerator unit cell and a unit cell manufactured thereby. Specifically, a cavity is provided in a accelerator unit cell so that a resonance cavity has a structure for a predetermined frequency resonance condition. It relates to a method for producing an accelerator unit cell for forming a and a unit cell manufactured thereby.
컨테이너의 보안 검색기, 방사선 의료 장비 또는 비파괴 검사 장비에 적용되는 고주파 전자가속기는 전자 빔의 발생을 위한 전자 총, 전자 빔의 가속을 위한 고주파 가속 관, 고주파 가속 관에 고주파를 공급하는 고주파 발생 장치, 펄스 전원 장치 및 전자 빔의 충돌에 의하여 엑스선을 발생시키는 표적으로 이루어질 수 있다. 전자 가속기를 이루는 각각의 장치는 정밀한 제어가 요구되고, 다수 개의 단위 셀이 서로 결합되어 형성되는 고주파 가속 관은 전자 빔의 가속을 위하여 정밀한 기하학적 구조를 가질 필요가 있다. The high frequency electron accelerator which is applied to the security scanner of the container, the radiation medical equipment or the non-destructive inspection equipment is the electron gun for the generation of the electron beam, the high frequency acceleration tube for the acceleration of the electron beam, the high frequency generator supplying the high frequency to the high frequency acceleration tube, It can be made as a target for generating the X-rays by the collision of the pulsed power supply and the electron beam. Each device constituting the electron accelerator needs precise control, and a high frequency acceleration tube formed by combining a plurality of unit cells with each other needs to have a precise geometry for acceleration of the electron beam.
특허공개번호 제10-2013-0129815호는 CNT 실을 전자빔 방출 소스로 사용하여 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부, 전자빔이 입사되어 가속되는 가속관 및 고주파를 발생시키고, 전자빔 발생부와 가속관에 고주파를 인가하고, 전자빔 발생부와 가속관에 서로 다른 파워를 갖는 고주파를 인가하는 고주파 발생부를 포함하는 전자빔 발생 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2014-0086859호는 전자빔을 생성하도록 배치된 직류 고압 전자 총; 메인 펄스 전력 신호를 제공하도록 배치된 펄스 전력원; 펄스 전력원이 출력하는 메인 펄스 전력 신호를 제1 펄스 전력 신호와 제2 펄스 전력 신호로 분할하는 전력 분배기; 제1 펄스 전력 신호를 이용하여 전자빔을 가속하는 제1 가속관; 제2 펄스 전력 신호를 이용하여 전자 빔을 가속하는 제2 가속관; 제2 가속관의 출력이 에너지가 연속적으로 조절되는 가속 전자빔을 생성하도록 제1 펄스 전력 신호와 제2 펄스 전력 신호 사이의 위상차를 연속적으로 조절하는 위상 천이기를 포함하는 정상파 전자 선형 가속기 장치에 대하여 개시한다. Patent Publication No. 10-2013-0129815 discloses an electron beam generator that generates an electron beam by using a CNT seal as an electron beam emission source, an accelerator tube and a high frequency wave at which the electron beam is incident and accelerated, and generates a high frequency wave at the electron beam generator and the accelerator tube. Disclosed is an electron beam generator including a high frequency generator for applying a high frequency having a different power to the electron beam generator and the accelerator tube. Patent Publication No. 10-2014-0086859 also discloses a direct current high pressure electron gun arranged to generate an electron beam; A pulsed power source arranged to provide a main pulsed power signal; A power divider dividing the main pulse power signal output by the pulse power source into a first pulse power signal and a second pulse power signal; A first accelerator tube for accelerating the electron beam using the first pulsed power signal; A second accelerator tube for accelerating the electron beam using the second pulsed power signal; Disclosed is a standing wave electromagnetic linear accelerator device including a phase shifter for continuously adjusting a phase difference between a first pulsed power signal and a second pulsed power signal such that an output of the second accelerator tube generates an accelerated electron beam whose energy is continuously adjusted. do.
전자 가속기에서 가속 관은 정상파의 형성, 항복 전압, RF 특성 또는 전기장 또는 자기장의 형성에 영향을 미치고 이에 의하여 가속되는 전자 빔의 특성을 결정하므로 그에 적합한 구조를 가질 필요가 있다. 이를 위하여 가속기용 단위 셀의 표면 또는 가속기 셀에 형성된 공진 공동은 가속되는 입자가 정해진 주파수에서 에너지의 흡수가 가능하도록 하는 형상을 가질 필요가 있지만 상기 선행기술은 이와 같은 단위 셀을 형성하는 방법에 대하여 개시하지 않는다. In an electron accelerator, an accelerator tube needs to have a suitable structure because it affects the formation of standing waves, the breakdown voltage, the RF characteristics or the formation of an electric or magnetic field and thereby determines the characteristics of the electron beam accelerated. To this end, the resonant cavity formed on the surface of the accelerator unit cell or the accelerator cell needs to have a shape such that the particles to be accelerated can absorb energy at a predetermined frequency. However, the prior art relates to a method of forming such a unit cell. Do not start.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention is to solve the problems of the prior art has the following object.
본 발명의 목적은 가속기용 단위 셀이 미리 결정된 가속 조건을 가지도록 셀의 표면 및 공진 공동을 형성하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 단위 셀을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an accelerator unit cell, which forms a surface of the cell and a resonant cavity such that the accelerator unit cell has a predetermined acceleration condition, and a unit cell manufactured thereby.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 가속기용 단위 셀의 제조 방법에 있어서, 소재를 두께 면을 가지도록 형성하고, 두께 면의 양쪽 표면을 가공하는 단계; 표면 가공이 된 상기 소재를 회전 가능한 장착 공구에 고정시키는 단계; 양쪽 표면으로부터 형성되는 공동(cavity)을 형성하기 위하여 깊이 및 길이 방향으로 툴의 이송 경로를 설정하는 단계; 및 설정된 상기 이송 경로를 따라 상기 장착 공구 또는 툴이 이동되면서 상기 공동이 형성되는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an accelerator unit cell, comprising: forming a material to have a thickness surface, and processing both surfaces of the thickness surface; Securing the surface finished material to a rotatable mounting tool; Establishing a feed path of the tool in depth and length directions to form a cavity formed from both surfaces; And forming the cavity while the mounting tool or tool is moved along the set transport path.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 이송 경로는 상기 공동의 원주 부분으로부터 중심 부분에 이르는 단일 곡선 형상이 된다.According to another suitable embodiment of the invention, the conveying path is of a single curved shape from the circumferential portion of the cavity to the central portion.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 소재에 대한 툴의 이송 거리는 0.0005 내지 0.01 mm/rev가 된다.According to another suitable embodiment of the invention, the feed distance of the tool to the workpiece is from 0.0005 to 0.01 mm / rev.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 소재는 실린더 형상의 장착 공구의 원형 표면에 고정된다.According to another suitable embodiment of the invention, the workpiece is fixed to a circular surface of a cylindrical mounting tool.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 셀 소재에 체결 홀이 형성되고, 상기 이송 경로는 체결 홀에 기초하여 설정된다.According to another suitable embodiment of the present invention, a fastening hole is formed in the cell material, and the transfer path is set based on the fastening hole.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 가속기용 단위 셀에 있어서, 두께 면의 양쪽에 형성된 전면 및 후면; 전면 또는 후면으로부터 깊이 방향으로 형성된 셀 공동(cell cavity); 및 셀 공동(cell cavity)에 형성되면서 적어도 하나의 평면 및 곡면을 포함하는 셀 공동 형성 면을 포함하고, 상기 전면 및 후면의 평면도는 0.0001 내지 0.1 ㎜가 되고, 상기 셀 공동 형성 면의 서로 다른 기하학적 형상을 가지는 경계 부분은 Ra 0.01 내지 0.1 ㎛가 된다.According to another suitable embodiment of the present invention, an accelerator unit cell, comprising: a front surface and a rear surface formed on both sides of a thickness surface; A cell cavity formed in a depth direction from the front or rear surface; And a cell cavity forming face formed in a cell cavity, the cell cavity forming face comprising at least one plane and a curved face, wherein the top and back views have a plan view of 0.0001 to 0.1 mm, and the different geometries of the cell cavity forming face. The boundary part which has a shape becomes Ra 0.01-0.1 micrometer.
본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 X-밴드 또는 S-밴드의 엑스선을 발생시키는 가속기의 가속 관에 적용되어 미리 결정된 주파수 대역에서 공진이 발생되어 입자가 가속되도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 발생되는 주파수 대역에 엑스선에 따른 단위 셀의 기하학적 조건이 머시닝에 의하여 형성되도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 5축 가공에 의하여 서로 다른 곡률 반지름은 가진 곡면이 하나의 가공 과정에서 형성되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 소재의 측면을 고정하여 표면을 형성하는 것에 의하여 가공 과정에서 소재의 물리적 특성이 유지되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 단위 셀은 다양한 구조의 가속기 또는 다양한 대역의 엑스선 발생을 위한 가속 관에 적용될 수 있다. The method of manufacturing a unit cell according to the present invention is applied to an accelerator tube of an accelerator that generates X-rays of X-bands or S-bands so that resonance occurs in a predetermined frequency band to accelerate particles. The method for manufacturing a unit cell according to the present invention allows the geometric conditions of the unit cell according to X-rays to be formed in the generated frequency band by machining. In the method of manufacturing a unit cell according to the present invention, a curved surface having different radii of curvature by 5-axis machining is formed in one machining process. In addition, the manufacturing method of the unit cell according to the present invention is to maintain the physical properties of the material during the process by forming a surface by fixing the side of the material. In addition, the unit cell according to the present invention may be applied to an accelerator having various structures or an accelerator for generating X-rays of various bands.
도 1은 본 발명에 따른 가속기용 단위 셀의 제조 과정의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 1 shows an embodiment of the manufacturing process of the unit cell for the accelerator according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 제조 방법에 의하여 제조된 가속기용 단위 셀의 실시 예를 도시한 것이다. 2 illustrates an embodiment of an accelerator unit cell manufactured by a manufacturing method according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 제조 과정에서 단위 셀의 표면 형성을 위한 고정 지그의 실시 예를 도시한 것이다. 3 illustrates an embodiment of a fixing jig for forming a surface of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 제조 과정에서 단위 셀의 공동(cavity)이 가공되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 4 illustrates an embodiment of a process in which a cavity of a unit cell is processed in a manufacturing process according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 제조 과정에서 단위 셀의 공동(cavity)을 형성하기 위한 툴의 이동 경로의 실시 예를 도시한 것이다.5 illustrates an embodiment of a movement path of a tool for forming a cavity of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 제조 방법에 의하여 제조된 가속기용 단위 셀의 기하학적 형상의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 6 shows an embodiment of the geometric shape of the unit cell for the accelerator manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 가속기용 단위 셀이 적용된 가속 관의 실시 예를 도시한 것이다. 7 illustrates an embodiment of an acceleration tube to which an accelerator unit cell according to the present invention is applied.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments set forth in the accompanying drawings, but the embodiments are provided for clarity of understanding and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, and thus are not repeatedly described unless necessary for understanding of the invention, and well-known components are briefly described or omitted. It should not be understood to be excluded from the embodiment of.
도 1은 본 발명에 따른 가속기용 단위 셀의 제조 과정의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 1 shows an embodiment of the manufacturing process of the unit cell for the accelerator according to the present invention.
도 1을 참조하면, 가속기용 단위 셀의 제조 방법은 소재를 두께 면을 가지도록 형성하고, 두께 면의 양쪽 표면을 가공하는 단계(P12); 표면 가공이 된 상기 소재를 회전 가능한 장착 공구에 고정시키는 단계(P13); 양쪽 표면으로부터 형성되는 공동(cavity)을 형성하기 위하여 깊이 및 길이 방향으로 툴의 이송 경로를 설정하는 단계(P14); 및 설정된 상기 이송 경로를 따라 상기 장착 공구 또는 툴이 이동되면서 상기 공동이 형성되는 단계(P15)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a unit cell for an accelerator may include forming a material to have a thickness surface and processing both surfaces of the thickness surface (P12); Fixing the surface-treated material to the rotatable mounting tool (P13); Establishing a transport path of the tool in depth and length directions to form a cavity formed from both surfaces (P14); And forming the cavity while the mounting tool or the tool is moved along the set transfer path (P15).
단위 셀은 X-밴드 또는 S-밴드의 X선을 발생시킬 수 있는 가속기의 가속 관의 형성하는 구조적 단위체가 될 수 있지만 이에 제한되지 않고, 다양한 대역의 X-선의 발생을 위한 가속 관에 적용될 수 있다. 단위 셀은 가속 관의 반 AC-SC(half Accelerating Cavity-Side Coupling Cavity)를 형성할 수 있고, 두 개의 단위 셀이 납땜 또는 용접(brazing)과 같은 방법에 의하여 서로 결합되어 공진 공동(resonant cavity)을 형성할 수 있다. 단위 셀은 다양한 종류의 가속기의 가속 관에 적용될 수 있고, 본 발명에 따른 방법은 다양한 종류의 가속 관에 적용될 수 있고, 아래에서 실시 예는 예시적으로 이해되어야 한다. The unit cell may be a structural unit that forms an accelerator tube of an accelerator capable of generating X-rays of X-bands or S-bands, but is not limited thereto, and may be applied to an accelerator tube for generation of X-rays of various bands. have. The unit cells may form a half AC-SC (half accelerating cavity-side coupling cavity) of the accelerating tube, and the two unit cells may be joined together by a method such as soldering or brazing to form a resonant cavity. Can be formed. The unit cell may be applied to the acceleration tubes of various kinds of accelerators, and the method according to the present invention may be applied to the various kinds of acceleration tubes, and an embodiment should be understood as an example below.
단위 셀의 제조를 위하여 셀 소재가 준비되어야 하고, 셀 소재는 예를 들어 99.9 % 또는 99.99 % 이상의 순도를 가지는 무산소 구리(Oxygen Free Copper)로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 셀 소재는 분말 형태로부터 만들어질 수 있고, 두께 면을 가진 사각 판 형상이 될 수 있다. 분말 소재는 예를 들어 85 ㎛ 이하의 최대 직경을 가질 수 있고, 미리 결정된 형상을 가지는 금형에 투입되어 셀 소재로 만들어질 수 있다. 이와 같이 형성된 셀 소재는 10 ppm 이하의 산소 또는 이와 유사한 기체를 포함할 수 있다. 이와 같은 방법으로 셀 소재가 준비되면(P11), 셀 소재의 표면이 가공될 수 있다(P12). 셀 소재의 표면 가공은 다양한 절삭 공구에 의하여 이루어질 수 있고, 절삭용 기계 또는 선반에서 단일 수정 다이아몬드(single crystal diamond)에 의하여 머시닝이 될 수 있다. 소재 표면은 예를 들어 형상 오차가 ±1 내지 ±6 ㎛, 바람직하게 ±1 내지 ±2.5 ㎛가 되도록 가공이 될 수 있고, 표면 거칠기가 Ra 0.01 내지 0.05 ㎛가 되도록 가공이 될 수 있다. The cell material must be prepared for the production of the unit cell, and the cell material may be made of, for example, but not limited to, oxygen free copper having a purity of 99.9% or 99.99% or more. The cell material may be made from powder form and may be rectangular plate shape with a thickness surface. The powder material may have a maximum diameter of, for example, 85 μm or less, and may be put into a mold having a predetermined shape and made into a cell material. The cell material thus formed may contain 10 ppm or less of oxygen or similar gases. When the cell material is prepared in this manner (P11), the surface of the cell material may be processed (P12). Surface processing of the cell material may be accomplished by various cutting tools and may be machined by a single crystal diamond in a cutting machine or lathe. The material surface can be processed, for example, such that the shape error is ± 1 to ± 6 μm, preferably ± 1 to ± 2.5 μm, and the surface roughness is Ra 0.01 to 0.05 μm.
소재의 표면 가공 또는 공동(cavity)이 가공되는 과정에서 소재의 열 변형 또는 잔류 응력(residual stress)이 발생되지 않도록 할 필요가 있다. 또한 가공 툴 또는 셀 소재의 가공 위치에 대한 변이(deviation)로 인하여 돌출 띠(burr) 또는 파형(waviness)이 발생되지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 표면 가공 과정에서 소재의 고정을 위한 고정 지그와 소재의 접촉면이 작아지는 것이 유리하다. 예를 들어 셀 소재는 두께 면의 양쪽이 고정 지그에 접촉이 되면서 아래쪽 부분이 지그에 고정될 수 있다. 이와 같은 고정 구조에 의하여 셀 소재는 정해진 고정 위치에서 양쪽 면이 머시닝이 될 수 있다. 이에 의하여 가공된 단위 셀의 서로 다른 위치에서 두께 편차가 감소될 수 있다. It is necessary to prevent thermal deformation or residual stress of the material from occurring during the surface processing or the cavity of the material. In addition, it is necessary to prevent the occurrence of burrs or waviness due to variations in the machining position of the machining tool or the cell material. For this purpose, it is advantageous that the contact surface between the fixing jig and the material for fixing the material becomes small in the surface processing. For example, the cell material may be fixed to the jig while the lower part of the cell surface is in contact with the fixing jig. By such a fixing structure, the cell material may be machined on both sides at a fixed fixing position. As a result, the thickness variation may be reduced at different positions of the unit cell processed.
셀 소재의 두께 편차는 형상 오차와 유사하게 ±1 내지 ±6 ㎛, 바람직하게 ±1 내지 ±2.5 ㎛가 될 수 있고, 평면도(flatness)는 0.0001 내지 0.1 ㎜, 바람직하게 0.006 내지 0.05 ㎜, 가장 바람직하게 0.006 내지 0.01 ㎜가 될 수 있다. 평면도(flatness)는 기준선에 대한 하나의 점을 기준으로 모든 방향의 직선과 비교하여 측정되는 경사 수준을 의미한다. 또는 하나의 평면에서 최고의 높이가 되는 점과 최소의 높이가 되는 점 사이의 높이 차를 의미한다.The thickness deviation of the cell material can be ± 1 to ± 6 μm, preferably ± 1 to ± 2.5 μm, similar to the shape error, and the flatness is 0.0001 to 0.1 mm, preferably 0.006 to 0.05 mm, most preferred To 0.006 to 0.01 mm. Flatness refers to the level of inclination measured in comparison to a straight line in all directions based on one point on the baseline. Or it means the height difference between the highest point in the plane and the minimum point in height.
셀 소재의 표면이 미리 결정된 조건에 따라 가공이 되면 공동(cavity)이 가공을 위하여 고정될 수 있다(P13). 셀 소재는 예를 들어 스핀들과 같은 고정 공구에 고정될 수 있고, 고정 공구는 속도 조절이 가능한 모터와 같은 장치에 의하여 회전될 수 있다. 고정 공구에 셀 소재의 고정을 위한 장착 홈이 형성될 수 있고, 장착 홈에 셀 소재의 한쪽 면이 마주보도록 고정될 수 있다. 이와 같은 방법으로 셀 소재가 고정되면, 셀 소재에 가속 공진 공동(Accelerating Resonant Cavity) 또는 커플링 공동을 가공하기 위한 가공 툴이 준비될 수 있다. If the surface of the cell material is processed according to predetermined conditions, the cavity may be fixed for processing (P13). The cell material can be fixed to a stationary tool, for example a spindle, and the stationary tool can be rotated by a device such as a motor with adjustable speed. A mounting groove for fixing the cell material may be formed in the fixing tool, and one side of the cell material may be fixed to the mounting groove so as to face each other. When the cell material is fixed in this manner, a machining tool for processing an accelerating resonant cavity or coupling cavity may be prepared in the cell material.
가공 툴은 단결정 다이아몬드(Mono Crystalline Diamond) 소재 또는 다결정 다이아몬드(Poly Crystalline Diamond) 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않고, 예를 들어 초경 티타늄 합금 또는 이와 유사한 강도를 가지는 소재로 만들어질 수 있다. 가공 툴은 고정 공구와 마주보도록 배치될 수 있고, 회전 또는 선형 이동이 가능하도록 배치될 수 있다. 또한 가공 툴은 바람직하게 5축 가공이 가능한 절삭 머시닝 기계에 배치될 수 있다. The processing tool may be made of a mono crystalline diamond material or a polycrystal diamond material, but is not limited thereto, and may be made of, for example, a cemented carbide titanium alloy or a material having a similar strength. The machining tool may be arranged to face the stationary tool and may be arranged to allow rotational or linear movement. The machining tool can also preferably be arranged in a cutting machining machine capable of 5-axis machining.
소재가 고정되어(P13), 셀 소재 및 가공 툴의 배치가 결정되면 툴 이송 경로가 설정될 수 있다(P14). 툴 이송 경로는 셀 소재에 대한 상대적인 이동을 의미하고, 셀 소재의 이동 또는 회전 이동을 포함한다. 툴 이송 경로는 가속 공동의 둘레 면 또는 원주로부터 가속 공동의 중심에 이르는 선형 이동 경로를 의미한다. 툴 또는 소재가 회전이 되면서 이동이 될 수 있고, 곡면 가공을 위하여 툴은 다양한 각도로 소재에 접할 수 있다. 툴 이송 경로는 툴의 절삭 바이트의 소재에 대한 상대적인 이동 경로를 의미한다. 그리고 툴 이송 경로가 설정되면 소재 또는 가공 툴이 회전되면서 이와 동시에 소재와 툴의 상대적인 거리가 조절되면서 가속 공진 홀 또는 측면 커플링 공동이 형성될 수 있다(P15). When the material is fixed (P13) and the arrangement of the cell material and the machining tool is determined, the tool transport path may be set (P14). The tool feed path means a relative movement with respect to the cell material and includes a movement or rotational movement of the cell material. Tool feed path means a linear travel path from the circumferential face or circumference of the acceleration cavity to the center of the acceleration cavity. The tool or material can be moved as it is rotated, and the tool can be in contact with the material at various angles for curved processing. The tool feed path means the travel path relative to the material of the cutting bite of the tool. In addition, when the tool transport path is set, an acceleration resonance hole or a side coupling cavity may be formed while the relative distance between the material and the tool is adjusted while the material or the processing tool is rotated (P15).
본 발명의 하나의 실시 형태에 따르면, 셀 소재와 가공 툴은 공동(cavity)의 둘레 면의 한 지점으로부터 중심에 이르는 선형 경로를 형성하고, 셀 소재는 선형 경로로 이동되는 과정에서 미리 결정된 속도로 회전이 될 수 있다. 소재의 표면을 비롯하여 공동의 표면을 가공하는 과정에서 소재의 표면에 가해지는 압력이 조절되면서 잔류 응력이 발생되지 않도록 할 필요가 있다. 이와 동시에 소재의 이동 방향에 수직이 되는 방향 또는 원주 방향으로 돌출 턱(burr) 또는 파형(waviness)이 생기지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 소재가 구리가 되고, 경도(hardness)가 (20 내지 60)HV30이 되는 경우 소재의 회전 속도가 100 내지 1,500 rpm, 바람직하게 300 내지 1,000 rpm, 가장 바람직하게 600 내지 800 rpm이 되고, 소재에 대한 툴의 상대적인 선형 이동 속도가 0.0001 내지 0.02 mm/rev, 바람직하게 0.0005 내지 0.01 mm/rev, 가장 바람직하게 0.0005 내지 0.005 mm/rev가 될 수 있다. 이와 같은 조건에서 가속 공진 공동 또는 측면 커플링 공정은 하나의 공정 과정에서 의하여 형성될 수 있다. 소재의 한쪽 표면에 가속 공진 공동이 형성될 수 있고, 소재의 다른 표면에 측면 커플링 공동이 형성될 수 있다. 위에서 설명된 조건에 따라 가속 공진 공동이 형성되고, 필요에 따라 다른 면에 측면 커플링 공동이 형성되면, 두께 면에 튜닝 홀이 형성될 수 있다(P16). 튜닝 홀은 두께 면에 대하여 수직이 되는 방향으로 적절한 깊이로 형성될 수 있고, 튜닝 홀을 이용하여 전자와 같은 입자가 공진 공동에서 가속되는 주파수가 조절될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the cell material and the machining tool form a linear path from a point on the circumferential surface of the cavity to the center, the cell material at a predetermined speed in the course of being moved in the linear path. It can be rotated. In the process of processing the surface of the cavity including the surface of the material, it is necessary to control the pressure applied to the surface of the material so that residual stress does not occur. At the same time, it is necessary to prevent the occurrence of protrusions or waviness in the direction or circumferential direction perpendicular to the moving direction of the raw material. For this purpose, when the material is copper and the hardness is (20 to 60) HV30, the rotational speed of the material is 100 to 1500 rpm, preferably 300 to 1,000 rpm, most preferably 600 to 800 rpm. The relative linear movement speed of the tool relative to can be 0.0001 to 0.02 mm / rev, preferably 0.0005 to 0.01 mm / rev, most preferably 0.0005 to 0.005 mm / rev. Under such conditions, the accelerated resonance cavity or the side coupling process may be formed by one process. Accelerated resonant cavities may be formed on one surface of the workpiece and side coupling cavities may be formed on the other surface of the workpiece. If the accelerated resonant cavity is formed according to the conditions described above, and the side coupling cavity is formed on the other side as necessary, a tuning hole may be formed on the thickness side (P16). The tuning hole may be formed at an appropriate depth in a direction perpendicular to the thickness plane, and the tuning hole may adjust the frequency at which particles such as electrons are accelerated in the resonant cavity.
다수 개의 가속기용 단위 셀이 위에서 설명된 가공 과정을 통하여 만들어질 수 있고, 다수 개의 단위 셀이 예를 들어 납땜 또는 용접(brazing)과 같은 방법에 의하여 서로 결합되어 가속 관을 형성할 수 있다. 가속 관을 형성하기 전 두 개의 단위 셀이 결합되어 공진 주파수가 미리 측정될 수 있다(P17). 예를 들어 가속 공동에서 공진 주파수는 6 내지 12 MeV의 에너지가 공급되는 조건에서 8.5 내지 9,5 GHz 주파수 대역이 되는지 여부가 확인될 수 있다. 공진 주파수가 측정되면(P17), 가속 관의 조건에 따라 튜닝 홀을 이용하여 단위 셀이 튜닝이 될 수 있다(P18). 이와 같이 튜닝이 완료된 단위 셀은 다수 개가 서로 결합되어 가속 관을 형성할 수 있다. 필요에 따라 가속 관이 형성된 이후 단위 셀이 튜닝이 될 수 있다(P18). A plurality of unit cells for the accelerator can be made through the processing described above, and the plurality of unit cells can be joined together to form an acceleration tube, for example by soldering or brazing. Before forming the acceleration tube, two unit cells may be combined to measure a resonance frequency in advance (P17). For example, it may be determined whether the resonance frequency in the acceleration cavity is the 8.5 to 9,5 GHz frequency band under the condition that the energy of 6 to 12 MeV is supplied. When the resonance frequency is measured (P17), the unit cell may be tuned using the tuning hole according to the condition of the acceleration tube (P18). As described above, a plurality of unit cells in which tuning is completed may be combined with each other to form an acceleration tube. If necessary, the unit cell may be tuned after the acceleration tube is formed (P18).
본 발명에 따른 단위 셀은 다양한 가공 툴에 의하여 형성될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The unit cell according to the present invention can be formed by various machining tools and is not limited to the embodiments shown.
도 2는 본 발명에 따른 제조 방법에 의하여 제조된 가속기용 단위 셀의 실시 예를 도시한 것이다. 2 illustrates an embodiment of an accelerator unit cell manufactured by a manufacturing method according to the present invention.
도 2를 참조하면, 위에서 설명된 제조 방법에 따른 가속기용 단위 셀(20)은 두께 면을 가지는 베이스 몸체(21); 및 베이스 몸체(21)의 두께 면을 관통하도록 형성된 도파 홀(225)을 중심을 중심으로 형성된 가속 공진 공동(22)을 포함하고, 가속 공진 공동(22)은 도파 홀(225)을 중심으로 서로 다른 곡률 반지름을 가지는 적어도 두 개의 곡면 부분을 포함하고, 서로 인접하는 곡면 부분은 곡선 형상으로 연결된다. Referring to FIG. 2, the accelerator unit cell 20 according to the manufacturing method described above includes a base body 21 having a thickness surface; And an acceleration resonance cavity 22 formed around the waveguide hole 225 formed to penetrate the thickness surface of the base body 21, and the acceleration resonance cavity 22 is formed around each other with respect to the waveguide hole 225. At least two curved portions having different radii of curvature, the adjacent curved portions being connected to each other in a curved shape.
단위 셀(20)은 다수 개가 서로 연결되어 가속 관을 형성할 수 있고, 가속 관은 집중 선형 가속기(Compact Linear Colliding Device: CLIC) 또는 이와 유사한 가속기에 적용될 수 있다. 단위 셀(20)은 반(half) AC-SC(Accelerating Cavity and Side Coupling Cavity) 블록이 될 수 있고, 두 개의 단위 셀(20)은 서로 결합되어 하나의 가속 공진 공동 또는 측면 커플링 공동을 형성할 수 있다. A plurality of unit cells 20 may be connected to each other to form an acceleration tube, and the acceleration tube may be applied to a compact linear collating device (CLIC) or similar accelerator. The unit cell 20 can be a half AC-SC (Accelerating Cavity and Side Coupling Cavity) block, and the two unit cells 20 are combined with each other to form one accelerated resonant cavity or side coupling cavity. can do.
베이스 몸체(21)는 두께 면을 가지는 직육면체 구조가 될 수 있고, 평면 형상의 전면(211); 전면(211)과 평행하도록 형성되는 후면(212); 및 전면(211)과 후면(212)을 연결하면서 두께 면을 형성하는 4개의 두께 면(213, 214, 215)으로 이루어질 수 있다. 전면(211) 및 후면(212)은 평면 구조로 이루어질 수 있고, 위에서 설명된 것처럼 전면(211) 또는 후면(212)의 평면도(flatness)는 0.0001 내지 0.1 ㎜, 바람직하게 0.006 내지 0.05 ㎜, 가장 바람직하게 0.006 내지 0.01 ㎜가 될 수 있다. 평면도(flatness)는 기준선에 대한 하나의 점을 기준으로 모든 방향의 직선과 비교하여 측정되는 경사 수준을 의미한다. 또는 하나의 평면에서 최고의 높이가 되는 점과 최소의 높이가 되는 점 사이의 높이 차를 의미한다. 대안으로 베이스 몸체(21)의 서로 다른 두 위치에서 두께 편차의 허용 범위가 위에서 제시된 범위가 될 수 있다. The base body 21 may be a rectangular parallelepiped structure having a thick surface, and has a planar front surface 211; A rear surface 212 formed to be parallel to the front surface 211; And four thickness faces 213, 214, and 215 forming a thickness face while connecting the front face 211 and the back face 212. The front face 211 and the rear face 212 may have a planar structure, and as described above, the flatness of the front face 211 or the rear face 212 is 0.0001 to 0.1 mm, preferably 0.006 to 0.05 mm, most preferably To 0.006 to 0.01 mm. Flatness refers to the level of inclination measured in comparison to a straight line in all directions based on one point on the baseline. Or it means the height difference between the highest point in the plane and the minimum point in height. Alternatively, the allowable range of the thickness deviation at two different positions of the base body 21 may be the range given above.
베이스 몸체(21)의 한쪽 부분에 또는 다른 적절한 위치에 가속 공진 공동(22)이 형성될 수 있다. 가속 공진 공동(22)은 외부에서 유입되는 RF 고주파 에너지에 의하여 전자 빔이 공진이 되면서 에너지를 흡수하여 가속이 되는 영역이 될 수 있다. 이에 따라 가속 공진 공동(22)의 기하학적 구조가 단위 셀(20)의 설계의 주요 인자가 된다. 가속 공진 공동(22)은 베이스 몸체(21)의 한쪽 면을 기준으로 오목한 형상으로 만들어질 수 있고, 중심 부분에 베이스 몸체(21)를 관통하는 형상으로 가속되는 전자 빔이 유도되는 도파 홀(225)이 형성될 수 있다. 도파 홀(225)은 원형의 단면을 가질 수 있고, 도파 홀(225)의 주위로 차례대로 3, 2 및 1 유도 부분(224, 223, 222)이 형성될 수 있다. 그리고 1 유도 부분(222)의 주위로 공동 형성 부분(221)이 형성될 수 있다. An accelerated resonant cavity 22 may be formed in one portion of the base body 21 or in another suitable location. The accelerated resonance cavity 22 may be a region in which the electron beam is resonated by the RF high frequency energy introduced from the outside to absorb the energy and accelerate. Accordingly, the geometry of the accelerated resonant cavity 22 becomes a major factor in the design of the unit cell 20. The accelerated resonant cavity 22 may be formed in a concave shape with respect to one side of the base body 21, and the waveguide hole 225 in which an electron beam is accelerated to a shape penetrating the base body 21 in the center portion thereof is guided. ) May be formed. The waveguide hole 225 may have a circular cross section, and three, two and one guide portions 224, 223, and 222 may be formed in turn around the waveguide hole 225. The cavity forming portion 221 may be formed around the one leading portion 222.
공동 형성 부분(221)은 두 개의 단위 셀(20)이 서로 결합되어 가속 공진 공동(22)이 외부에 대하여 밀폐가 되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 공동 형성 부분(221)은 전면(211)의 표면으로부터 내부를 향하여 계단 형상이 되는 원형 띠 형상이 될 수 있다. 공동 형성 부분(221)의 안쪽 원주면을 따라 1 유도 부분(222)이 형성될 수 있다. 1 유도 부분(222)은 공동 형성 부분(221)의 안쪽 원주면으로부터 전면(211)에 대하여 수직으로 연장되는 21 유도 부분과 11 유도 부분으로부터 도파 홀(225)의 방향으로 곡면으로 연장되는 12 유도 부분으로 이루어질 수 있다. 그리고 12 유도 부분의 끝 부분으로부터 2 유도 부분(223)이 형성될 수 있다. The cavity forming portion 221 may have a function of coupling two unit cells 20 to each other so that the acceleration resonance cavity 22 is sealed to the outside. The cavity forming portion 221 may have a circular band shape that is stepped toward the inside from the surface of the front surface 211. One leading portion 222 may be formed along the inner circumferential surface of the cavity forming portion 221. The first guide portion 222 is a 21 guide portion extending perpendicular to the front face 211 from the inner circumferential surface of the cavity forming portion 221 and 12 guides extending curved in the direction of the waveguide hole 225 from the 11 guide portion It can be made of parts. And 2 leading portion 223 may be formed from the end of the 12 leading portion.
2 유도 부분(223)은 1 유도 부분(222)의 끝 부분으로 평면 형상 또는 그에 유사한 형상으로 연장되는 21 유도 부분과 21 유도 부분으로부터 전면 방향으로 향하도록 돌출되는 형상으로 연장되는 22 유도 부분으로 이루어질 수 있다. 2 유도 부분(223)은 3 유도 부분(224)과 함께 도파 홀(225)이 형성되도록 하는 기능을 한다. 도파 홀의 형성을 위하여 3 유도 부분(224)은 위쪽 방향으로 또는 전면(211) 방향으로 향하는 곡면 구조로 형성될 수 있고 예를 들어 전체적으로 원뿔 형상으로 만들어질 수 있다. 구체적으로 3 유도 부분(224)은 2 유도 부분(223)에 비하여 작은 곡률 반지름을 가지면서 전면(211) 방향으로 연장되는 31 유도 부분과 31 유도 부분으로부터 다시 후면(212)으로 경사진 형상으로 연장되는 32 유도 부분으로 이루어질 수 있다. 이러한 31 유도 부분과 32 유도 부분의 구조에 의하여 31 유도 부분과 32 유도 부분의 경계 부분에 원형의 골이 형성될 수 있다. 그리고 32 유도 부분의 끝 부분으로부터 실린더 형상의 도파 홀(225)이 형성될 수 있다. 도파 홀(225)은 전체적으로 속이 빈 실린더 형상이 되면서 전면(211)으로부터 후면(212)을 관통하는 형상으로 만들어질 수 있다. 이와 같은 가속 공진 공동(22)의 구조는 전기장 또는 자기장 분포에 의하여 다양한 모드로 전파되는 전자 빔이 외부에서 공급되는 고주파 RF 에너지를 흡수하여 가속이 되도록 한다. 이를 위하여 가속 공진 공동(22)은 적절한 내부 표면 조건을 가질 필요가 있다. The two guide portions 223 are composed of 21 guide portions extending in a planar shape or similar shape to the end of the first guide portion 222 and 22 guide portions extending in a shape projecting toward the front direction from the 21 guide portions. Can be. The two inductive part 223 functions to form the waveguide hole 225 together with the three inductive part 224. In order to form the waveguide, the three guide portions 224 may be formed in a curved structure that is directed upward or toward the front surface 211, and may be made in a conical shape as a whole. Specifically, the three induction parts 224 have a smaller radius of curvature than the two induction parts 223 and extend in a shape inclined from the 31 induction parts and 31 induction parts back to the rear surface 212 from the 31 induction parts. It can consist of 32 induction parts. By the structure of the 31 guide portion and the 32 guide portion, a circular bone may be formed at the boundary portion between the 31 guide portion and the 32 guide portion. In addition, a cylindrical waveguide hole 225 may be formed from an end portion of the 32 guide portion. The wave guide hole 225 may be made to have a hollow cylindrical shape as a whole and penetrate the rear surface 212 from the front surface 211. The structure of the acceleration resonance cavity 22 as described above allows the electron beam propagated in various modes by the electric or magnetic field distribution to be accelerated by absorbing high frequency RF energy supplied from the outside. For this purpose, the accelerated resonant cavity 22 needs to have suitable internal surface conditions.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 가속 공진 공동(22)의 내부 표면은 중심으로 둘레 면을 따라 서로 다른 곡률 반지름을 가지면서 부드럽게 이어지는 하나의 곡선 형상을 가진다. 하나의 곡선 형상은 연장 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 경계 부분 또는 경계선을 형성하는 것을 의미한다. 하나의 곡선 형상은 예를 들어 산 또는 골과 같은 오목하거나 볼록한 부분을 포함할 수 있지만 이로 인하여 서로 다른 부분으로 구분되는 높이 차 또는 결(grain)을 형성하지 않는다. 이와 같은 가속 공진 공동(22)의 단일 곡선 형상은 절삭 공구 또는 이와 유사한 머시닝 공구(machining)에 의하여 외부로부터 중심으로 또는 공동 형성 부분(221)으로부터 도파 홀(225)의 방향으로 또는 그 반대 방향으로 한 번의 공정에 의하여 가공하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어 5축 가공 또는 이와 유사한 가공 방법에 의하여 공구 또는 단위 셀(20)을 위한 소재가 공동 형성 부분(221)과 도파 홀(225)에 이르는 거리만큼 이동되면서 형성될 수 있다. 이와같은 가공 과정에서 서로 다른 곡률 반지름을 가진 면의 가공을 위하여 공구가 교체되거나 또는 소재의 고정 위치가 변경되지 않는다. 그리고 이와 같은 가공 공정에 의하여 곡면의 표면 조도는 예를 들어 0.005 내지 5 ㎛, 바람직하게 0.01 내지 2 ㎛, 가장 바람직하게 0.01 내지 0.2 ㎛가 될 수 있고, 서로 다른 곡률 반지름을 가지는 경계 부분은 부드럽게 이어지면서 경계 부분의 표면 조도가 0.01 내지 0.2 ㎛가 될 수 있다. 이와 같은 구조적 특성에 의하여 가속 공진 공동(22)에서 원하는 공진 조건이 얻어질 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the inner surface of the accelerated resonant cavity 22 has a curved shape that runs smoothly with different radii of curvature along the circumferential surface as a center. One curved shape means forming a boundary portion or boundary line in a direction perpendicular to the extending direction. One curved shape may include concave or convex portions, such as, for example, mountains or valleys, but this does not form height differences or grains that are divided into different portions. This single curved shape of the accelerated resonant cavity 22 may be centered from the outside by a cutting tool or similar machining tool or in the direction of the waveguide hole 225 from the cavity forming portion 221 or vice versa. It can be formed by processing by one process. For example, the material for the tool or unit cell 20 may be moved by a distance from the cavity forming portion 221 to the waveguide hole 225 by a 5-axis machining method or the like. In this process, the tool is not replaced or the fixed position of the workpiece is changed for the machining of faces with different radii of curvature. The surface roughness of the curved surface may be, for example, 0.005 to 5 μm, preferably 0.01 to 2 μm, most preferably 0.01 to 0.2 μm, and the boundary portions having different radii of curvature may be gently The surface roughness of the boundary portion may be 0.01 to 0.2 μm. Due to such structural characteristics, a desired resonance condition can be obtained in the accelerated resonance cavity 22.
가속 공진 공동(22)은 전체적으로 반-구형이 되면서 측면에 형성된 연결 홀(24)을 포함할 수 있다. 연결 홀(24)은 1 유도 부분(222)에 형성될 수 있고, 타원 또는 이와 유사한 형상으로 만들어질 수 있다. 연결 홀(24)은 가속 공진 공동(22)의 내부를 진공 상태로 만드는 기능을 가질 수 있고, 가속 공진 공동(22)의 측면에 측면 커플링 공동(23)이 형성되는 경우 두 개의 공동(22, 23)을 연결하는 기능을 가질 수 있다. The accelerated resonant cavity 22 may comprise connecting holes 24 formed on the sides while being semi-spherical as a whole. The connecting hole 24 may be formed in one guide portion 222 and may be made of an ellipse or similar shape. The connecting hole 24 may have a function of vacuuming the interior of the accelerated resonant cavity 22, and when the side coupling cavity 23 is formed on the side of the accelerated resonant cavity 22, the two holes 22 may be formed. , 23) may have a function of connecting.
베이스 몸체(21)에 적어도 하나의 유동 홀(25)이 형성될 수 있고, 유동 홀(25)은 베이스 몸체(21)를 관통하는 형태로 만들어질 수 있고, 가속 공진 공동(22)의 주위에 사각 형상이 되도록 배치될 수 있다. 또한 유도 홀(25)은 측면 커플링 공동(23)은 둘레에 형성될 수 있다. 예를 들어 유도 홀(25)은 베이스 몸체(21)의 둘레를 따라 여섯 개가 형성될 수 있다. 유동 홀(25)은 작동 과정에서 가속 관을 냉각시키는 기능을 할 수 있고, 물과 같은 냉각 유체의 유동 경로가 될 수 있다. At least one flow hole 25 may be formed in the base body 21, the flow hole 25 may be made to penetrate the base body 21, and may be formed around the accelerated resonance cavity 22. It may be arranged to have a square shape. In addition, the guiding hole 25 may be formed around the side coupling cavity 23. For example, six guide holes 25 may be formed along the circumference of the base body 21. The flow hole 25 may function to cool the acceleration tube during the operation, and may be a flow path of a cooling fluid such as water.
베이스 몸체(21)의 전면(211)과 후면(212)에 각각 적어도 하나의 체결 홀(26a, 26b)이 형성될 수 있고, 각각의 체결 홀(26a, 26b)은 전면(211)과 후면(212)의 표면으로부터 두께 방향으로 수직이 되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 체결 홀(26a, 26b)은 베이스 몸체(21)의 두께의 1/3 내지 2/3의 깊이를 가지는 홈 형상으로 만들어질 수 있다. 서로 다른 두 개의 단위 셀(20)이 납땜 또는 용접(brazing)과 같은 방법에 의하여 서로 결합시키기 위하여 체결 홀(26a, 26b)에 체결 핀이 결합될 수 있다. 또한 단위 셀의 제조 과정에서 체결 홀(26a, 26b)은 가속 공진 공동 또는 측면 커플링 공동을 형성하는 기준이 될 수 있다. 구체적으로 전면(211)에 형성되는 가속 공진 공동은 4개의 체결 홀(26a, 26b)을 기준으로 중심 및 둘레 면의 위치가 결정되고, 후면(212)에 형성되는 측면 커플링 공정은 2개의 체결 홀을 기준으로 중심 및 둘레 면의 위치가 결정될 수 있다. At least one fastening holes 26a and 26b may be formed in the front surface 211 and the rear surface 212 of the base body 21, and each of the fastening holes 26a and 26b may have a front surface 211 and a rear surface ( It may be formed in a shape perpendicular to the thickness direction from the surface of 212). For example, the fastening holes 26a and 26b may be made into a groove shape having a depth of 1/3 to 2/3 of the thickness of the base body 21. Fastening pins may be coupled to the fastening holes 26a and 26b to couple two different unit cells 20 to each other by a method such as soldering or brazing. In addition, the fastening holes 26a and 26b may be a reference for forming an acceleration resonance cavity or a side coupling cavity in the manufacturing process of the unit cell. Specifically, the acceleration resonance cavity formed on the front surface 211 is located at the center and the circumferential surface based on the four fastening holes 26a and 26b, and the side coupling process formed on the rear surface 212 has two fastenings. The location of the center and circumferential faces can be determined relative to the hole.
유동 홀(25) 또는 체결 홀(26a, 26b)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 에에 제한되지 않는다. The flow holes 25 or fastening holes 26a and 26b can be made in various structures and are not limited to the embodiments shown.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 단위 셀(20)은 가속 공진 공동(22)이 형성되는 깊이 방향과 반대 방향으로 깊이가 형성되는 측면 커플링 공동(23)을 포함할 수 있다. 측면 커플링 공동(23)은 가속 공진 공동(22)을 따라 유도되는 전자 빔의 전기장 또는 자기장의 모드에 따라 활성화가 될 수 있고, 전체적으로 가속 공진 공동(22)과 유사한 구조로 만들어질 수 있다. 측면 커플링 공동(23)은 가속 공진 공동(22)의 측면에 위치할 수 있고, 베이스 몸체(21)의 평면을 기준으로 서로 반대되는 방향으로 전체적으로 반-구형으로 형성될 수 있다. 예를 들어 가속 공진 공동(22)은 전면(211)으로부터 후면(212)을 향하여 반-구형으로 형성될 수 있고, 측면 커플링 공동(23)은 후면(212)으로부터 전면(211)을 향하여 반-구형으로 형성될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the unit cell 20 may include a side coupling cavity 23 in which a depth is formed in a direction opposite to a depth direction in which the acceleration resonance cavity 22 is formed. The side coupling cavity 23 can be activated according to the mode of the electric or magnetic field of the electron beam guided along the accelerated resonant cavity 22 and can be made of a structure similar to the accelerated resonant cavity 22 as a whole. The side coupling cavity 23 may be located on the side of the accelerated resonant cavity 22 and may be formed in a semi-spherical shape in a direction opposite to each other with respect to the plane of the base body 21. For example, the accelerated resonant cavity 22 may be formed semi-spherically from the front face 211 toward the rear face 212, and the side coupling cavity 23 may be half toward the front face 211 from the rear face 212. It may be formed in a spherical shape.
측면 커플링 공동(23)은 중앙 부분에 속이 빈 실린더 구조로 만들어진 커플링 홀(235)을 포함할 수 있고, 커플링 홀(235)로부터 차례대로 3, 2 및 1 커플링 유도 부분(234, 233, 232)이 형성될 수 있다. 그리고 1 커플링 유도 부분(232)의 둘레 면을 따라 실린더 형상의 커플링 공동 유도 부분(231)이 형성될 수 있다. The lateral coupling cavity 23 may comprise a coupling hole 235 made of a hollow cylinder structure in the central portion, and in turn from the coupling hole 235, the 3, 2 and 1 coupling inducing portion 234, 233 and 232 may be formed. A cylindrical coupling cavity guide portion 231 may be formed along the circumferential surface of the one coupling guide portion 232.
커플링 공동 유도 부분(231)은 후면(212)으로부터 수직이 되는 방향으로 실린더 형상으로 연장될 수 있다. 1 커플링 유도 부분(232)은 커플링 공동 유도 부분(231)으로부터 안쪽 방향으로 곡면의 환형 고리 구조로 만들어질 수 있다. 2 커플링 유도 부분(233)은 1 커플링 유도 부분(232)의 끝 부분으로부터 후면(212)에 평행한 평면 형상으로 연장되는 21 커플링 유도 부분과 21 커플링 유도 부분으로부터 위쪽 방향으로 곡면 형상으로 연장되는 22 커플링 유도 부분으로 이루어질 수 있다. 2 커플링 유도 부분(233)으로부터 3 커플링 유도 부분(234)이 형성될 수 있다. The coupling cavity directing portion 231 may extend in a cylindrical shape in a direction perpendicular to the rear surface 212. The one coupling induction portion 232 may be made of a curved annular ring structure inwardly from the coupling cavity induction portion 231. The two coupling induction portion 233 is curved in a direction upward from the 21 coupling induction portion and the 21 coupling induction portion extending from the end of the one coupling induction portion 232 into a planar shape parallel to the rear face 212. It may consist of 22 coupling induction parts extending to. Three coupling induction portions 234 can be formed from two coupling induction portions 233.
3 커플링 유도 부분(234)은 전체적으로 돔 형상으로 만들어지면서 중앙 부분에 실린더 형상의 커플링 홀(235)이 관통되는 형상으로 배치되는 구조로 만들어질 수 있다. 구체적으로 3 커플링 유도 부분(234)은 2 커플링 유도 부분(233)으로 전체적으로 위쪽 방향으로 곡면 형상으로 연장되는 31 커플링 유도 부분과 31 커플링 유도 부분으로부터 후면(212)과 평행한 평면으로 연장되는 32 커플링 유도 부분으로 이루어질 수 있다. 그리고 32 커플링 유도 부분의 중앙 부분에 베이스 몸체(21)를 관통하는 속이 빈 실린더 형상으로 만들어질 수 있다.The three coupling induction part 234 may be made to have a structure in which a cylindrical coupling hole 235 penetrates to a center part while being made in a dome shape as a whole. Specifically, the three coupling induction part 234 is a two coupling induction part 233 in a plane parallel to the rear surface 212 from the 31 coupling induction part and the 31 coupling induction part extending in a curved shape in an overall upward direction. It can consist of 32 coupling inducing parts extending. And it can be made of a hollow cylinder shape penetrating the base body 21 in the central portion of the 32 coupling guide portion.
측면 커플링 공동(23)은 가속 공진 공동(22)과 임피던스 정합이 가능한 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The side coupling cavity 23 can be made of various structures capable of impedance matching with the accelerated resonant cavity 22 and is not limited to the embodiments shown.
가속 공진 공동(22) 또는 측면 커플링 공동(23)은 단위 셀(20)이 서로 결합되어 가속 관으로 만들어지면서 서로 정합이 될 필요가 있다. 이를 위하여 각각의 단위 셀이 튜닝(tuning)이 될 필요가 있다. The acceleration resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23 needs to be matched with each other while the unit cells 20 are coupled to each other to form an acceleration tube. For this purpose, each unit cell needs to be tuned.
본 발명의 하나의 실시 형태에 따르면, 단위 셀(20)은 베이스 몸체(21)의 두께 면에 형성된 적어도 하나의 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)을 포함할 수 있다. 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)은 가속 공진 공동(22)의 양쪽 측면에 형성될 수 있고, 예를 들어 베이스 몸체(21)의 긴 둘레 벽을 형성하는 1 두께 면(213) 및 1 두께 면(213)과 마주보는 2 두께 면(214)에 각각 형성될 수 있다. 또한 튜닝 홀(27e)은 짧은 둘레 벽을 형성하는 3 두께 면(215) 및 4 두께 면에 형성될 수 있다. 각각의 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)은 두께 면(213, 214, 215)을 형성하는 평면에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장되는 홀 형상이 될 수 있다. 각각의 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)은 가속 공진 공동(22) 또는 측면 커플링 공동(23)을 중심으로 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 각각의 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)은 가속 공진 공동(22) 또는 측면 커플링 공동(23)의 깊이 및 폭의 중심 부분에 대응되도록 1, 2, 3 두께 면(213, 214, 215)에 형성될 수 있다. 그리고 각각의 두께 면(213, 214, 215)으로부터 가속 공진 공동(22) 또는 측면 커플링 공동(23)에 이르는 거리의 1/4 내지 4/5에 이르는 깊이, 바람직하게 1/2이 되는 깊이의 실린더 형상으로 만들어질 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the unit cell 20 may include at least one tuning hole 27a, 27b, 27e formed in the thickness surface of the base body 21. The tuning holes 27a, 27b, 27e can be formed on both sides of the accelerated resonant cavity 22, for example one thickness face 213 and one thickness face forming the long circumferential wall of the base body 21. Each of the two thickness faces 214 facing 213 may be formed. The tuning holes 27e may also be formed in the three thickness faces 215 and the four thickness faces forming the short circumferential wall. Each of the tuning holes 27a, 27b, 27e may have a hole shape extending in a direction perpendicular to the plane forming the thickness faces 213, 214, and 215. Each tuning hole 27a, 27b, 27e may be formed to face each other about the accelerated resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23. Each tuning hole 27a, 27b, 27e is formed with one, two, three thickness faces 213, 214, 215 so as to correspond to the central portion of the depth and width of the accelerated resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23. Can be formed on. And a depth of 1/4 to 4/5, preferably 1/2, of the distance from each thickness face 213, 214, 215 to the accelerated resonant cavity 22 or the side coupling cavity 23. Can be made into a cylindrical shape.
각각의 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)은 단위 셀(20)에서 전자 빔이 흡수하는 주파수 대역의 튜닝을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어 짧은 주파수 대역으로 튜닝을 위하여 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)에 주입 압력을 가할 수 있고, 긴 주파수 대역으로 튜닝을 위하여 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)로부터 흡입 압력이 가해질 수 있다. 각각의 튜닝 홀(27a, 27b, 27e)에 대한 튜닝은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. Each of the tuning holes 27a, 27b, and 27e may be used for tuning the frequency band absorbed by the electron beam in the unit cell 20. For example, injection pressure may be applied to the tuning holes 27a, 27b, and 27e for tuning in a short frequency band, and suction pressure may be applied from the tuning holes 27a, 27b, and 27e for tuning in a long frequency band. . Tuning for each of the tuning holes 27a, 27b, 27e can be accomplished in a variety of ways.
단위 셀(20)은 다수 개가 서로 결합되어 가속 관을 형성할 수 있고, 예를 들어 1 내지 50 GHz의 주파수를 가지는 에너지가 흡수되거나 해당 주파수 대역의 전자기파에 대하여 공진되는 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 X-밴드 또는 S-밴드의 전자기파가 발생되도록 할 수 있다. 그리고 이에 적합한 규격을 가질 필요가 있다. A plurality of unit cells 20 may be coupled to each other to form an acceleration tube, and for example, may have a structure in which energy having a frequency of 1 to 50 GHz is absorbed or resonated with an electromagnetic wave of a corresponding frequency band. In addition, electromagnetic waves of the X-band or the S-band may be generated. And it is necessary to have a suitable standard for this.
도 3은 본 발명에 따른 제조 과정에서 단위 셀의 표면 형성을 위한 고정 지그의 실시 예를 도시한 것이다. 3 illustrates an embodiment of a fixing jig for forming a surface of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
도 3을 참조하면, 셀 소재(M)의 전면(FS)과 후면의 가공을 위하여 셀 소재(M)는 표면 고정 지그(30)에 고정될 수 있다. 표면 고정 지그(30)는 베이스(31); 베이스(31)의 위쪽에 배치되는 평행 블록(32); 평행 블록(32)의 위쪽에 결합되는 방향 조절 유닛(33); 방향 조절 유닛(33)에 결합되는 위치 설정 유닛(34); 및 서로 마주보는 간격이 조절되도록 위치 설정 유닛(34)에 결합되는 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)으로 이루어질 수 있다. 베이스(31)는 다양한 공작 기계에 고정될 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있고, 평면 형태의 바닥 면을 가질 수 있다. 평행 블록(32)은 베이스(31)에 대하여 경사 조절이 가능한 블록 구조로 만들어질 수 있고, 방향 조절 유닛(33)은 베이스(31) 또는 평행 블록(32)에 대하여 각도 설정이 가능한 실린더 또는 드럼 구조로 만들어질 수 있다. 위치 설정 유닛(34)은 방향 조절 유닛(33)에 대하여 상하 이동이 가능하면서 이와 동시에 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)이 서로 마주보는 방향으로 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)은 서로 마주보는 평면을 가질 수 있고, 셀 소재(M)에 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)에 의하여 정해진 위치에 고정될 수 있다. 셀 소재(M)가 사각 판 형상으로 만들어지는 경우 셀 소재(M)의 한쪽 변 또는 긴 변의 아래쪽 부분이 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)에 의하여 고정될 수 있다. 셀 소재(M)가 이와 같이 고정된 상태에서 셀 소재(M)의 전면(FS) 및 후면이 절삭 공구에 의하여 위에서 설명된 것과 같은 평면도, 조도, 형상 오차 또는 거칠기를 가지도록 가공될 수 있다. 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)에 의하여 전면(FS) 또는 후면에 가해지는 압력이 측정되어 조절될 수 있다. 필요에 따라 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)이 전면(FS) 및 후면과 접촉하는 면은 초경합금 코팅이 되거나, 신축성 탄성 면으로 만들어질 수 있다. 한 쌍의 클램프 유닛(35a, 35b)의 접촉면은 셀 소재(M)에 가해지는 압력을 감소시키면서 정해진 위치에 고정시킬 수 있는 다양한 구조로 만들어질 수 있다. Referring to FIG. 3, the cell material M may be fixed to the surface fixing jig 30 for processing the front surface FS and the rear surface of the cell material M. Referring to FIG. The surface fixing jig 30 includes a base 31; A parallel block 32 disposed above the base 31; A direction adjusting unit 33 coupled to the upper side of the parallel block 32; A positioning unit 34 coupled to the direction adjusting unit 33; And a pair of clamp units 35a and 35b coupled to the positioning unit 34 so that the intervals facing each other are adjusted. Base 31 may have a variety of shapes that can be fixed to a variety of machine tools, and may have a bottom surface in the form of a plane. Parallel block 32 may be made of a block structure capable of tilt adjustment with respect to the base 31, the direction control unit 33 is a cylinder or drum capable of setting the angle with respect to the base 31 or parallel block 32 Can be made into a structure. The positioning unit 34 can be made to have a structure that can be moved up and down with respect to the direction adjusting unit 33 and at the same time a pair of clamp units 35a and 35b face each other. The pair of clamp units 35a and 35b may have planes facing each other, and may be fixed to the cell material M at a predetermined position by the pair of clamp units 35a and 35b. When the cell material M is made in the shape of a square plate, the lower part of one side or the long side of the cell material M may be fixed by the pair of clamp units 35a and 35b. In the state where the cell material M is fixed in this manner, the front surface FS and the rear surface of the cell material M may be processed by the cutting tool to have a flatness, roughness, shape error, or roughness as described above. The pressure applied to the front surface FS or the rear surface by the pair of clamp units 35a and 35b may be measured and adjusted. If necessary, the surface where the pair of clamp units 35a and 35b are in contact with the front surface FS and the rear surface may be made of a cemented carbide coating or may be made of an elastic elastic surface. The contact surfaces of the pair of clamp units 35a and 35b may be made of various structures that can be fixed in a predetermined position while reducing the pressure applied to the cell material M.
셀 소재(M)의 전면, 후면 또는 측면이 가공되는 과정에서 표면에 수직이 되는 방향으로 압력이 가해질 수 있고, 가공 면의 반대 쪽 면이 고정 평면에 접촉되어 가공 압력을 받는 경우 표면 변형 또는 부분적인 잔류 응력이 발생될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 셀 소재(M)의 표면 가공 과정에서 가공되는 표면의 반대쪽 표면의 적어도 일부는 자유로운 상태로 유지될 수 있고, 바람직하게 가공 부위의 맞은편에 위치하는 부위는 자유로운 상태로 유지될 수 있다. 그리고 이에 의하여 가공 면의 반대 부위의 소재 특성이 변형되지 않도록 한다. 셀 소재(M)는 다양한 구조를 가지는 표면 고정 지그(30)에 고정될 수 있고, 표면 고정 지그(30)는 소재 셀(M)의 가공 과정에서 가공 부위와 마주보는 표면이 자유로운 상태로 유지되고, 이에 의하여 가공 부위와 마주보는 표면에 가공 툴에 의하여 가해지는 압력과 대응되는 압력이 가해지지 않도록 셀 소재(M)를 고정할 수 있다. When the front, back or side of the cell material M is machined, pressure may be applied in a direction perpendicular to the surface, and the surface deformation or part when the opposite side of the machining surface contacts the fixed plane and is subjected to the processing pressure. Residual stresses may be generated. According to one embodiment of the present invention, at least a part of the surface opposite to the surface to be processed in the surface processing of the cell material (M) can be kept free, preferably a portion located opposite the processing site is Can remain free. And this prevents deformation of the material properties of the opposite side of the processing surface. The cell material M may be fixed to the surface fixing jig 30 having various structures, and the surface fixing jig 30 maintains a surface facing the processing site freely during the processing of the material cell M. As a result, the cell material M may be fixed so that a pressure corresponding to the pressure applied by the machining tool is not applied to the surface facing the machining portion.
셀 소재(M)는 다양한 구조의 지그 유닛에 고정될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The cell material M may be fixed to the jig unit of various structures and is not limited to the embodiments shown.
도 4는 본 발명에 따른 제조 과정에서 단위 셀의 공동(cavity)이 가공되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.4 illustrates an embodiment of a process in which a cavity of a unit cell is processed in a manufacturing process according to the present invention.
도 4를 참조하면, 셀 소재(M)의 표면 또는 측면 가공이 완료된 이후 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동의 가공을 위하여 셀 소재(M)가 장착 공구(40)에 고정될 수 있고, 장착 공구(40)는 예를 들어 스핀들과 같은 소재의 고정을 위한 공구에 고정될 수 있다. 장착 공구(40)는 다수 개의 고정 척(44a, 44b)에 의하여 정해진 위치에 고정되는 실린더 형상의 고정 실린더(41)의 원형 면(411)에 고정될 수 있다. 원형 면(411)에 필요에 따라 셀 소재(M)의 고정을 위한 고정 홈이 형성될 수 있지만 고정 홈은 선택적으로 형성될 수 있다. 4, after the surface or side processing of the cell material M is completed, the cell material M may be fixed to the mounting tool 40 for processing the accelerated resonant cavity RC or the side coupling cavity. The mounting tool 40 may, for example, be fixed to a tool for fixing a material such as a spindle. The mounting tool 40 may be fixed to the circular surface 411 of the cylindrical fixed cylinder 41 which is fixed at a predetermined position by the plurality of fixing chucks 44a and 44b. Fixing grooves for fixing the cell material M may be formed on the circular surface 411 as necessary, but the fixing grooves may be selectively formed.
가속 공진 공동(RC)의 형성을 위하여 셀 소재(M)의 전면이 가공 툴을 향하고, 셀 소재(M)의 후면이 원형 면(411)을 향하도록 셀 소재(M)가 원형 면(411)에 고정될 수 있다. 셀 소재(M)는 예를 들어 위에서 설명된 유동 홀에 의하여 원형 면(411)에 고정될 수 있다. 예를 들어 유동 홀을 관통하여 원형 면(411)에 고정되는 고정 핀(43a, 43b, 43c, 43d)에 의하여 고정 실린더(41)에 고정될 수 있다. 장착 공구(40)의 구조에 따라 셀 소재(M)의 가공되지 않는 표면은 하나의 표면에 공동(RC)이 형성되는 원형 면(411)으로부터 분리되어 유지될 수 있다. To form the accelerated resonant cavity RC, the cell material M is circular surface 411 such that the front surface of the cell material M faces the machining tool, and the back surface of the cell material M faces the circular surface 411. It can be fixed to. The cell material M may be fixed to the circular face 411 by, for example, the flow hole described above. For example, it may be fixed to the fixed cylinder 41 by fixing pins 43a, 43b, 43c, 43d fixed to the circular surface 411 through the flow hole. According to the structure of the mounting tool 40, the raw surface of the cell material M may be kept separate from the circular surface 411 in which the cavity RC is formed on one surface.
셀 소재(M)가 장착 공구(40)에 고정되면 공동 가공 툴에 의하여 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동이 가공될 수 있고, 가공 툴은 미리 설정된 툴 이송 경로를 따라 이동되면서 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동이 가공되도록 할 수 있다. When the cell material M is fixed to the mounting tool 40, the accelerated resonant cavity RC or the side coupling cavity can be machined by the cavity machining tool, and the machining tool is moved along the preset tool feed path while accelerating resonance The cavity RC or side coupling cavity can be machined.
도 5는 본 발명에 따른 제조 과정에서 단위 셀의 공동(cavity)을 형성하기 위한 툴이 이동 경로의 실시 예를 도시한 것이다. 5 illustrates an embodiment of a movement path of a tool for forming a cavity of a unit cell in a manufacturing process according to the present invention.
도 5를 참조하면, 가공 툴은 전면(FS)으로부터 깊이 방향으로, 안쪽 방향으로 전면(FS) 방향으로, 다시 안쪽 방향으로 그리고 깊이 방향으로 이동되면서 하나의 가공 과정을 통하여 가속 공진 공동(AC) 또는 측면 커플링 공동(SC)을 형성할 수 있다. 공동(AC, SC)의 가공 과정에서 셀 소재(M)가 회전될 수 있고, 예를 들어 셀 소재의 회전 속도가 100 내지 1,500 rpm, 바람직하게 300 내지 1,000 rpm, 가장 바람직하게 600 내지 800 rpm이 될 수 있다. Referring to FIG. 5, the machining tool is moved from the front surface FS to the depth direction, the inward direction to the front surface FS, the inward direction, and the depth direction while accelerating the resonant cavity AC through one machining process. Or lateral coupling cavity SC. In the processing of the cavities AC and SC, the cell material M may be rotated, for example, the rotational speed of the cell material is 100 to 1,500 rpm, preferably 300 to 1,000 rpm, most preferably 600 to 800 rpm. Can be.
셀 소재(M)가 회전되면서 가공 툴이 기준 라인(BL1, BL2)에 대하여 수직 방향으로 그리고 수평 방향으로 이동될 수 있다. 가속 공진 공동(AC) 또는 측면 커플링 공동(SC)을 형성하는 기준이 되는 기준 라인(BL1, BL2)은 위에서 설명된 것처럼 체결 홀(26)을 기준으로 결정될 수 있다. 구체적으로 전면(FS) 또는 후면(RS)에 각각 4개의 체결 홀(26)이 형성될 수 있고, 체결 홀(26)을 기준으로 기준 라인(BL1, BL2)이 설정되고, 기준 라인(BL2, BL2)으로부터 이동 거리가 측정되면서 가속 공진 공동(AC) 및 측면 공진 공동(SC)의 시작 위치, 곡률 반지름, 수직 깊이, 수평 이동 거리 또는 중심 위치가 측정되면서 가속 공진 공동(AC) 및 측면 공진 공동(SC)이 가공될 수 있다. 각각의 단위 셀의 가공 과정에서 체결 홀(26)의 위치가 동일하게 결정되고, 이후 체결 홀(26)에 기초하여 가속 공진 공동(AC) 및 측면 공진 공동(SC)이 가공될 수 있다. 그리고 이와 같이 각각의 단위 셀이 가공되는 것에 의하여 가속 관의 형성을 위하여 단위 셀이 서로 결합되는 경우 정확하게 일치된 위치에 형성된 가속 공진 공동(AC) 또는 측면 공진 공동이 서로 결합될 수 있다. 셀 소재(M)에 대한 가공 툴의 상대적인 선형 이동 속도가 0.0001 내지 0.02 mm/rev, 바람직하게 0.0005 내지 0.01 mm/rev, 가장 바람직하게 0.0005 내지 0.005 mm/rev가 될 수 있다. 이와 같은 가공 과정에서 가공 툴은 형성되어야 할 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동(SC)의 둘레 면으로부터 중심에 이르도록 하나의 지름 방향을 따라 선형으로 이동될 수 있다. 선형 이동은 셀 소재(M)의 전면(FS) 또는 후면(RS)에 대하여 평행이 되는 기준 라인(BL1, BL2)에 대하여 수직이 되는 방향으로 이동을 포함한다. 형성되어야 하는 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동(SC)의 형상에 따라 가공 툴을 셀 소재(M)를 5축 또는 이와 유사한 방식으로 가공할 수 있다. 그리고 이와 같이 가공 툴이 둘레 면으로부터 중심으로 선형으로 이동되면서 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동(SC)을 형성하는 것에 의하여 다양한 조건이 요구되는 가속 공진 공동(RC) 또는 측면 커플링 공동(SC)에 적합한 형상이 만들어지도록 한다. 이로 인하여 본 발명에 따른 단위 셀에 의하여 만들어지는 가속 관에서 전자 빔이 요구되는 수준으로 가속되도록 한다. As the cell material M is rotated, the machining tool can be moved in the vertical direction and in the horizontal direction with respect to the reference lines BL1 and BL2. The reference lines BL1 and BL2 as reference for forming the accelerated resonant cavity AC or the side coupling cavity SC may be determined based on the fastening hole 26 as described above. Specifically, four fastening holes 26 may be formed in the front surface FS or the rear surface RS, respectively, and the reference lines BL1 and BL2 are set based on the fastening holes 26, and the reference lines BL2, Accelerated resonant cavity (AC) and side resonant cavity (AC) and lateral resonant cavity (SC) start position, curvature radius, vertical depth, horizontal movement distance or center position are measured while the travel distance is measured from BL2). (SC) can be processed. In the processing of each unit cell, the position of the fastening hole 26 is determined to be the same, and then, based on the fastening hole 26, the acceleration resonance cavity AC and the side resonance cavity SC may be processed. As the unit cells are processed as described above, when the unit cells are coupled to each other to form an acceleration tube, the accelerated resonant cavity AC or the side resonant cavity formed at exactly the same positions may be coupled to each other. The relative linear moving speed of the machining tool with respect to the cell material M may be 0.0001 to 0.02 mm / rev, preferably 0.0005 to 0.01 mm / rev, most preferably 0.0005 to 0.005 mm / rev. In such a machining process, the machining tool may be moved linearly along one radial direction from the circumferential surface of the accelerated resonant cavity RC or the side coupling cavity SC to be centered. The linear movement includes movement in a direction perpendicular to the reference lines BL1 and BL2 that are parallel to the front surface FS or the rear surface RS of the cell material M. Depending on the shape of the accelerated resonant cavity RC or side coupling cavity SC to be formed, the machining tool can machine the cell material M in five axes or similar manner. In this way, the machining tool moves linearly from the circumferential surface to the center, thereby forming an accelerated resonant cavity RC or a side coupling cavity SC, in which various conditions are required. Make a shape suitable for (SC). This allows the electron beam to be accelerated to the required level in the acceleration tube made by the unit cell according to the present invention.
본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 X-밴드 또는 S-밴드의 엑스선을 발생시키는 가속기의 가속 관에 적용되어 미리 결정된 주파수 대역에서 공진이 발생되어 입자가 가속되도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 발생되는 주파수 대역에 엑스선에 따른 단위 셀의 기하학적 조건이 머시닝에 의하여 형성되도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 5축 가공에 의하여 서로 다른 곡률 반지름을 가진 곡면이 하나의 가공 과정에서 형성되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 소재의 측면을 고정하여 표면을 형성하는 것에 의하여 가공 과정에서 소재의 물리적 특성이 유지되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 단위 셀은 다양한 구조의 가속기 또는 다양한 대역의 엑스선 발생을 위한 가속 관에 적용될 수 있다.The method of manufacturing a unit cell according to the present invention is applied to an accelerator tube of an accelerator that generates X-rays of X-bands or S-bands so that resonance occurs in a predetermined frequency band to accelerate particles. The method for manufacturing a unit cell according to the present invention allows the geometric conditions of the unit cell according to X-rays to be formed in the generated frequency band by machining. In the method of manufacturing a unit cell according to the present invention, curved surfaces having different radii of curvature are formed in one machining process by 5-axis machining. In addition, the manufacturing method of the unit cell according to the present invention is to maintain the physical properties of the material during the process by forming a surface by fixing the side of the material. In addition, the unit cell according to the present invention may be applied to an accelerator having various structures or an accelerator for generating X-rays of various bands.
도 6은 본 발명에 따른 제조 방법에 의하여 제조된 가속기용 단위 셀의 기하학적 형상의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 6 shows an embodiment of the geometric shape of the unit cell for the accelerator manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
도 6은 도 2에 제시된 실시 예와 전체적으로 유사한 구조를 가지는 가속기용 단위 셀의 단면을 도시한 것이다. FIG. 6 is a cross-sectional view of an accelerator unit cell having an overall similar structure to the embodiment shown in FIG. 2.
도 6을 참조하면, 가속 공진 공동(22)과 측면 커플링 공동(23)은 한쪽 측면 부분이 서로 겹치는 위치에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the accelerated resonant cavity 22 and the side coupling cavity 23 may be formed at positions where one side portion overlaps each other.
가속 공진 공동(22)의 공동 형성 부분(121) 및 커플링 공동 유도 부분(231)은 전면에 대하여 수직이 되는 방향으로 형성될 수 있다. 그리고 1, 2 및 3 유도 부분(222, 223, 224), 1, 2 및 3 커플링 유도 부분(232, 233, 234), 도파 홀(125) 및 커플링 홀(235)은 아래와 같은 구조로 형성될 수 있다.The cavity forming portion 121 and the coupling cavity inducing portion 231 of the accelerated resonant cavity 22 may be formed in a direction perpendicular to the front surface. In addition, the 1, 2, and 3 guide parts 222, 223, and 224, the 1, 2, and 3 coupling guide parts 232, 233, and 234, the waveguide hole 125, and the coupling hole 235 have a structure as follows. Can be formed.
아래에서 제시되는 규격은 예시적인 것이며 상대적인 크기를 나타낸다. 예를 들어 하나의 규격이 0.1 내지 10배가 되는 경우 이에 비례하여 다른 규격도 그에 적합한 비율로 조절될 수 있다. 그러므로 mm로 제시된 단위는 이해의 편의를 위한 상대적인 의미를 가지는 것으로 이해되어야 한다. The specifications presented below are exemplary and represent relative sizes. For example, if one specification is 0.1 to 10 times, the other specification may be adjusted in proportion to the proportion thereof. Therefore, units expressed in mm should be understood to have relative meaning for ease of understanding.
측면 커플링 공동(23) 지름에 대한 가속 공진 공동(22) 지름의 비율: 1.10 내지 1.50Ratio of accelerated resonant cavity 22 diameter to side coupling cavity 23 diameter: 1.10 to 1.50
베이스 몸체(21)의 두께에 대한 가속 도파 공동(22)의 최대 깊이의 비율: 0.75 내지 0.85 Ratio of maximum depth of acceleration waveguide cavity 22 to thickness of base body 21: 0.75 to 0.85
베이스 몸체(21)의 두께에 대한 측면 커플링 공동(23)의 최대 깊이의 비율: 0.55 내지 0.68Ratio of maximum depth of side coupling cavity 23 to thickness of base body 21: 0.55 to 0.68
- 최대 깊이는 각각 전면(211) 및 후면(212)으로부터 측정된 깊이 The maximum depth is the depth measured from the front 211 and back 212, respectively.
공동 형성 부분(221)의 깊이: 0.4 내지 0.8Depth of cavity forming portion 221: 0.4-0.8
1 유도 부분(222)의 곡률 반지름: 4.8 내지 5.6 1 radius of curvature of the induction portion 222: 4.8 to 5.6
2 유도 부분(223)의 평면 연장 부분의 길이: 1.6 내지 2.2 2 length of planarly extending portion of guide portion 223: 1.6 to 2.2
2 유도 부분(223)과 3 유도 부분(224)의 경계 부분의 곡률 반지름: 1.70 내지 2.10 Radius of curvature of the boundary portions of the 2 leading portions 223 and 3 leading portions 224: 1.70 to 2.10
3 유도 부분(224)의 끝 부분의 곡률 반지름: 0.52 내지 0.623 radius of curvature of the end of the guide portion 224: 0.52 to 0.62
3 유도 부분(224)의 끝 부분과 도파 홀(225)의 경계 면의 곡률 반지름: 0.55 내지 0.623 radius of curvature of the boundary of the guide portion 224 and the waveguide hole 225: 0.55 to 0.62
커플링 공동 유도 부분(231)의 깊이: 1.80 내지 2.60Depth of coupling cavity inducing portion 231: 1.80 to 2.60
1 커플링 유도 부분(232)의 경계 부분의 곡률 반지름: 1.0 내지 1.4 1 radius of curvature of the boundary portion of the coupling inducing portion 232: 1.0 to 1.4
2 커플링 유도 부분(233)의 평면 부분의 길이: 2.2 내지 3.0 Length of the planar portion of the two coupling inducing portion 233: 2.2 to 3.0
2 커플링 유도 부분(233)의 평면 부분과 수직 부분의 경계 면의 곡률 반지름: 1.0 내지 1.42 radius of curvature of the interface between the planar and vertical portions of the coupling inducing portion 233: 1.0 to 1.4
2 커플링 유도 부분(233)의 수직 부분의 길이: 0.6 내지 1.4Length of the vertical portion of the two coupling induction portion 233: 0.6 to 1.4
2 커플링 유도 부분(233)과 3 커플링 유도 부분(234)의 경계 면의 곡률 반지름: 1.0 내지 1.4Radius of curvature of the interface between the two coupling induction part 233 and the three coupling induction part 234: 1.0 to 1.4
3 커플링 유도 부분(234)의 평면 부분의 길이: 1.0 내지 1.43 Length of the planar portion of the coupling induction portion 234: 1.0 to 1.4
측면 커플링 공동(23)을 형성하는 서로 다른 커플링 유도 부분(232 내지 234)은 서로 다른 경계 부분에서 동일 또는 유사한 곡률 반지름을 가지는 것이 유리하다. It is advantageous for the different coupling induction portions 232 to 234 forming the lateral coupling cavity 23 to have the same or similar radius of curvature at different boundary portions.
가속 공진 공동(22)과 측면 커플링 공동(23)은 측면 부분에서 서로 겹칠 수 있지만 연결 홀에 의하여 서로 연결되지만 독립적인 공간을 형성한다. 각각 서로 전면(211) 및 후면(212)으로부터 형성되면서 1 유도 부분(222)이 곡면으로 형성되므로 실질적으로 교차되는 부분이 형성되는 것은 아니다. The accelerated resonant cavity 22 and the side coupling cavity 23 can overlap each other in the side portions, but are connected to each other by a connecting hole but form an independent space. Since the first induction part 222 is formed in a curved surface while being formed from the front surface 211 and the rear surface 212, respectively, the portions that are substantially intersected are not formed.
도 3에 제시된 실시 예의 단위 셀은 위에서 제시된 표면 조도 또는 평면도를 가질 수 있다. 대안으로 각 부분의 표면 거칠기는 예를 들어 Ra 0.01 ㎛ 내지 Ra 0.1 ㎛, 바람직하게 0.01 ㎛ 내지 0.05가 되는 범위에서 각 부분에 따라 적절하게 선택되도록 만들어질 수 있다. 또한 형상 오차는 0.01 내지 10 ㎛, 바람직하게 0.01 내지 6 ㎛가 되도록 선택될 수 있다. 형상 오차란 예를 들어 가속 도판 공동(12)의 곡면 부분에서 미리 결정된 곡률 반지름에서 벗어나는 수준 또는 미리 결정된 경계 면을 벗어나는 수준을 말한다. The unit cell of the embodiment shown in FIG. 3 may have a surface roughness or a plan view shown above. Alternatively, the surface roughness of each part can be made to be appropriately selected according to each part, for example, in the range of Ra 0.01 μm to Ra 0.1 μm, preferably 0.01 μm to 0.05. The shape error can also be chosen to be 0.01 to 10 μm, preferably 0.01 to 6 μm. The shape error refers to, for example, a level deviating from a predetermined radius of curvature or a level deviating from a predetermined boundary surface in the curved portion of the acceleration plate cavity 12.
다수 개의 단위 셀이 예를 들어 납땜 또는 용접(brazing)과 같은 방법으로 결합되어 가속 관을 형성할 수 있다. Multiple unit cells can be joined, for example by soldering or brazing, to form an accelerated tube.
도 7은 본 발명에 따른 가속기용 단위 셀이 적용된 가속 관의 실시 예를 도시한 것이다. 7 illustrates an embodiment of an acceleration tube to which an accelerator unit cell according to the present invention is applied.
도 7를 참조하면, 전자 빔을 발생시키는 전자 총(71)이 가속 관의 한쪽 부분이 배치될 수 있고, 가속 관의 다른 쪽에 가속된 전자 빔을 표적으로 유도하는 유도 유닛(75)이 결합될 수 있다. 가속 관은 예비 집군 유닛(pre-buncher); 집군 유닛(72); 서로 연결된 가속 공동(73); 및 커플링 공동(74)을 포함할 수 있다. 가속 관에 RF 고주파 장치가 결합되어 전자 빔의 가속에 요구되는 에너지를 공급할 수 있다. 전자 빔은 도파 홀(225)을 통하여 전파될 수 있고, 각각의 가속 공동(73)에서 가속이 될 수 있다. 가속 관은 X-밴드 또는 S-밴드의 X-선 발생 장치에 적용될 수 있다. Referring to FIG. 7, an electron gun 71 for generating an electron beam may be disposed at one portion of an acceleration tube, and an induction unit 75 for inducing an accelerated electron beam as a target may be coupled to the other side of the acceleration tube. Can be. The accelerator tube is a pre-buncher; Aggregation unit 72; An acceleration cavity 73 connected to each other; And coupling cavity 74. An RF high frequency device may be coupled to the accelerator tube to supply the energy required for the acceleration of the electron beam. The electron beam may propagate through the waveguide hole 225 and may be accelerated in each acceleration cavity 73. Acceleration tubes can be applied to X-ray or S-band X-ray generators.
가속 관은 10 내지 40개의 단위 셀(20_1 내지 20_N)의 결합에 의하여 만들어질 수 있고, 본 발명에 따른 단위 셀에 의하여 형성된 가속 관은 6 내지 12 MeV의 에너지가 공급되면서 8.5 내지 9.5 GHz 주파수 대역의 에너지를 흡수하거나 해당 대역에서 공진하는 가속기에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. Acceleration tube can be made by the combination of 10 to 40 unit cells 20_1 to 20_N, the acceleration tube formed by the unit cell according to the present invention is 8.5 to 9.5 GHz frequency band while supplying 6 to 12 MeV of energy May be applied to an accelerator that absorbs or resonates in the band, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 단위 셀은 다수 개의 서로 결합되어 가속 관이 형성되도록 하면서 미리 결정된 대역의 방사선의 발생되도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀은 적용 분야에서 따라 10 내지 40개의 동일 또는 유사한 구조가 서로 결합되어 X-밴드의 방사선이 발생되도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀은 3 내지 10 MeV의 에너지를 가지는 전자빔에 적용되어 컨테이너의 검색에 적용될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 단위 셀은 가속 관의 집군 전극(buncher) 또는 가속 관의 형성에 적용될 수 있도록 한다.The unit cell according to the present invention is coupled to a plurality of each other to form an acceleration tube while generating a predetermined band of radiation. The unit cell according to the present invention allows 10 to 40 identical or similar structures to be combined with each other to generate X-band radiation depending on the application. The unit cell according to the present invention is applied to an electron beam having an energy of 3 to 10 MeV to be applied to the retrieval of the container. The unit cell according to the present invention can be applied to the formation of a cluster electrode (buncher) or acceleration tube of the acceleration tube.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. Although the present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, those skilled in the art may make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The invention is not limited by the invention as such variations and modifications but only by the claims appended hereto.
본 발명에 따른 단위 셀의 제조 방법은 X-밴드 또는 S-밴드의 엑스선을 발생시키는 가속기의 가속 관에 적용되어 미리 결정된 주파수 대역에서 공진이 발생되어 입자가 가속되도록 한다. The method of manufacturing a unit cell according to the present invention is applied to an accelerator tube of an accelerator that generates X-rays of X-bands or S-bands so that resonance occurs in a predetermined frequency band to accelerate particles.

Claims (6)

  1. 가속기용 단위 셀의 제조 방법에 있어서, In the manufacturing method of the unit cell for an accelerator,
    소재를 두께 면을 가지도록 형성하고, 두께 면의 양쪽 표면을 가공하는 단계; Forming a material to have a thickness side, and processing both surfaces of the thickness side;
    표면 가공이 된 상기 소재를 회전 가능한 장착 공구에 고정시키는 단계; Securing the surface finished material to a rotatable mounting tool;
    양쪽 표면으로부터 형성되는 공동(cavity)을 형성하기 위하여 깊이 및 길이 방향으로 툴의 이송 경로를 설정하는 단계; 및 Establishing a feed path of the tool in depth and length directions to form a cavity formed from both surfaces; And
    설정된 상기 이송 경로를 따라 상기 장착 공구 또는 툴이 이동되면서 상기 공동이 형성되는 단계를 포함하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법. And forming the cavity while the mounting tool or the tool is moved along the set transport path.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 이송 경로는 상기 공동의 원주 부분으로부터 중심 부분에 이르는 단일 곡선 형상이 되는 것을 특징으로 하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the transfer path is a unit cell manufacturing method for the accelerator, characterized in that the single curved shape from the circumferential portion of the cavity to the center portion.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 소재에 대한 툴의 이송 거리는 0.0005 내지 0.01 mm/rev가 되는 것을 특징으로 하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the feed distance of the tool to the workpiece is 0.0005 to 0.01 mm / rev.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 소재는 실린더 형상의 장착 공구의 원형 표면에 고정되는 것을 특징으로 하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the material is fixed to a circular surface of a cylindrical mounting tool.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 셀 소재에 체결 홀이 형성되고, 상기 이송 경로는 체결 홀에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 가속기용 단위 셀의 제조 방법.The method of claim 1, wherein a fastening hole is formed in the cell material, and the transfer path is set based on the fastening hole.
  6. 가속기용 단위 셀에 있어서, In the unit cell for the accelerator,
    두께 면의 양쪽에 형성된 전면(211) 및 후면(212); A front surface 211 and a rear surface 212 formed on both sides of the thickness surface;
    전면(211) 또는 후면(212)으로부터 깊이 방향으로 형성된 셀 공동(cell cavity)(22, 23); 및 Cell cavities 22 and 23 formed in a depth direction from the front face 211 or the rear face 212; And
    셀 공동(cell cavity)에 형성되면서 적어도 하나의 평면 및 곡면을 포함하는 셀 공동 형성 면을 포함하고, A cell cavity forming surface formed in a cell cavity and comprising at least one plane and a curved surface,
    상기 전면(211) 및 후면(212)의 평면도는 0.0001 내지 0.1 ㎜가 되고, 상기 셀 공동 형성 면의 서로 다른 기하학적 형상을 가지는 경계 부분은 Ra 0.01 내지 0.1 ㎛가 되는 것을 특징으로 하는 가속기용 단위 셀. The planar view of the front surface 211 and the rear surface 212 is 0.0001 to 0.1 mm, the boundary portion having different geometrical shape of the cell cavity forming surface is Ra 0.01 to 0.1 ㎛ characterized in that the unit cell for the accelerator .
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