[发明专利]一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置

说明书

技术领域

本发明涉及多脉冲加速电场产生技术，具体涉及一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置。

背景技术

由感应腔和相应脉冲功率系统组成的感应加速组元是直线感应加速器的基本组成单元，脉冲功率系统所产生的高压短脉冲激励感应加速腔中的磁芯，在加速间隙上感应产生脉冲电场实现对强流电子束的加速。馈入加速腔的脉冲高压通常需达到200kV以上，由于开关能力的限制，目前还只能利用脉冲形成线产生，形成线放电后需要较长的开关绝缘恢复时间和充电时间，因此只能工作在极低的重复频率或单次运行。在传统的单脉冲直线感应加速器中，基于Blumlein脉冲形成线的脉冲功率系统在Blumlein线充电时可以为加速腔提供复位脉冲，在Blumlein线放电时则提供励磁脉冲，我们称之为加速腔的“自动复位”。

直线感应加速器产生强流、高功率的脉冲电子束与轫致辐射转换靶相互作用，产生强剂量的X光用于闪光照相实验；同时由于电子束在轫致辐射靶上的能量沉积，造成靶材温度急剧升高并且迅速膨胀飞散，飞散、回流的靶材金属颗粒会进入到加速器上游的加速组元内，造成腔体耐压能力下降等，从而降低加速器性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，解决目前的直线感应加速器在使用过程中飞散、回流的靶材金属颗粒会进入到加速器上游的加速组元内，造成腔体耐压能力下降的问题，达到利用旋片的完全阻挡回流的金属颗粒，避免对加速器上游的污染，确保加速器性能的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，包括一个高速电机，所述的高速电机带动两个同轴设置且转动方向相反的旋片，在每个旋片上均设置有一个束流通过孔。在加速腔的实际使用过程中，申请人对加速腔的内部结构做了研究，发现加速腔的使用寿命与使用次数之间呈正比关系，在使用次数达到一定的数量后，其寿命就达到了极限，因此，现有技术中的加速腔寿命都是以次数来计算的，通过研究发现：每次工作后，都会有回流金属颗粒作用在加速腔上，从而降低了其使用寿命，为了解决这个问题，在新发现的基础上，本发明通过一个高速电机作为动力原件，来带动两个旋向相反的旋片同轴转动，在每个旋片上设置一个束流通过孔，将该旋片放置在加速器束流传输管道中，调整其转速，使得当电子脉冲持续期间，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔重合，此时的电子束恰好通过重叠的孔，在脉冲的间歇期，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔处于不同位置，将运动回来的回流金属颗粒挡住，如此，就可以将回流金属颗粒进行阻挡，避免其作用在加速腔内部，造成对加速腔的损坏。

所述高速电机的输出轴上套装有与输出轴同轴的外支撑筒，两个旋片分别安装在输出轴与外支撑筒上。具体地讲，两个旋向相反的旋片都是安装在高速电机的输出轴上的，通过与高速电机的输出轴同轴套装的外支撑筒与高速电机的输出轴反向转动，从而带动两个旋片反向转动。

所述高速电机的输出轴穿过一个减速箱，减速箱内相互啮合的定齿轮和动齿轮，其中定齿轮固定在输出轴上，动齿轮固定在外支撑筒上。通过啮合的齿轮带动外支撑筒，减速箱的输出速度可以调节，从而选择合适的高速电机转速和齿轮箱的输出速度。

还包括一个与减速箱连接的外壳，高速电机的输出轴与外支撑筒之间、以及外支撑筒与外壳之间均通过轴承连接。外壳作为整个装置的外部构件，用于安装在支架上，便于布置位置，也作为轴承的固定点，减少外支撑筒、输出轴之间的摩擦。

还包括一个与高速电机连接的电机驱动器，在电机驱动器上设置有客户端接口。通过设置一个客户端接口，可以便于输入不同的控制参数，用于控制高速电机的转速，用于不同的材料测试，大大提高了其实用性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，通过一个高速电机作为动力元件，来带动两个旋向相反的旋片同轴转动，在每个旋片上设置一个束流通过孔，将该旋片放置在加速器束流传输管道中，调整其转速，使得当电子脉冲持续期间，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔重合，此时的电子束恰好通过重叠的孔，在脉冲的间歇期，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔处于不同位置，将运动回来的回流金属颗粒挡住，如此，就可以将回流金属颗粒进行阻挡，避免其作用在加速腔内部，造成对加速腔的损坏；

2、本发明一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，两个旋向相反的旋片都是安装在高速电机的输出轴上的，通过与高速电机的输出轴同轴套装的外支撑筒与高速电机的输出轴反向转动，从而带动两个旋片反向转动；