[发明专利]用于加速器设备的旋转模块

说明书

提出一种用于加速器设备的测量装置(100以及110、120、115、125)的新型旋转模块(20)。所述旋转模块包括第一径向轴承(22、22')，所述第一径向轴承具有第一轴承侧(24)和第二轴承侧，所述第一轴承侧(24)设计成能够与加速器侧的法兰连接件配对，所述第二轴承侧用于将所述测量装置支承式地承接在所述第一径向轴承上，因此测量装置通过第一径向轴承与加速器设备相连，其中旋转模块还具有用于控制测量装置围绕旋转轴的旋转运动的驱动器。

技术领域

本发明涉及一种用于加速器设备的旋转模块、一种可旋转的狭缝光栅发射度测量设备以及一种用于确定粒子射束的发射度的方法。

背景技术和发明的一般说明

在加速器设备中，粒子射束或颗粒射束通常由射束源形成、被加速至提取能量并且被导引至目标。

尤其对于这种颗粒射束来说，发射度是一个重要的品质因素。发射度被定义为通过辐射管中的粒子分布所占据的相空间，并且它适合于量化射束质量并且使射束分别与之后的辐射光学器件适配。

对于超过一定动能的强子，相空间的测量可能是困难的，或者甚至到目前为止可能无法对其进行测量。这个恰恰对于粒子加速器的设计重要的发射度参数的测量可能仅一定程度地可行，即这种相空间的投影借助两个分离的测量、例如在水平x-x'平面和垂直y-y'平面上被测量。如果这些平面之间没有相关性，或者所述相关性很小以至于可以忽略这些平面之间的关联性，那么通过这种测量可以获得足够的结果。但是，更新的要求(需要粒子射束的更高品质)以及更新的认知(例如关于非线性场、例如偶极边缘场，磁性线圈或倾斜插入的磁体的场的影响的关联性，或者由于射束管中的射束损失)显示出，在测量平面之间的这种独立性并不是始终存在。

在这种背景下申请人研发了一种旋转模块，其能够将测量站或测量装置可旋转地安置在加速器上或装入加速器中。旋转模块提供了供测量装置装入的可变的安装长度，因此可以使用不同的测量装置。

所要解决的技术问题的另一方面在于，提供一种测量装置，其能够测量粒子射束的完整的相空间(Phasenraum)，其中，平面之间的关联性也可以测量。

另外的技术问题由以下描述或借助特定实施形式实现的特别的优点解决。

所述技术问题通过独立权利要求的技术方案解决。有利的实施形式是从属权利要求的技术方案。

用于加速器设备的测量装置的按照本发明的旋转模块包含具有第一轴承侧的第一径向轴承，其设计为可与加速器侧的法兰接口配对或者说适配。第一径向轴向例如这样构造，使得其能够安装在用于加速器设备的构件支架的标准化的支架支座或者说容纳部上。这种构件支架通用地安装在各种加速器设备中。第一径向轴承优选设计为径向滚动轴承，其中，滚动体布置在径向轴承的轴承导引件和测量装置的轴承件之间。

为了提高径向轴承的密封性，特别是在设计为尽可能真空密封的径向滚动轴承的情况下，可以使用密封径向轴承的圆周的径向密封器件，例如由合适材料制成的密封唇。被证实为实用的是，作为补充或备选将闸阀集成在径向轴承中，其在旋转运动期间将加速器的真空化的其余部分与径向轴承分开，并且因此防止其余加速器部分上的压力升高。在到达终点位置例如测量位置时，闸阀被打开。滚动轴承或径向密封器件设计成，使得当测量装置静止时可以实现更好的密封效果，并且因此可以将压力升高限制在最小程度。

第一径向轴承还具有用于将测量装置支承式地承接在第一径向轴承上的第二轴承侧。例如，测量装置可以通过轴承件啮合在径向轴承中，其中测量装置的轴承件形成对应轴承并且与径向轴承一起实现径向轴承的功能并且确保测量装置的可旋转的布局。优选地或替代地，轴承件与测量装置可分离地设计，使得轴承件可以保持在径向轴承中并且测量装置可以例如固定在轴承件的轴承件法兰上。这简化了测量装置的装配、拆卸或更换。