[发明专利]一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置

说明书

技术领域

本发明属于超导回旋加速器技术领域，涉及一种磁场测量装置，具体是一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置。

背景技术

回旋加速器在核医学领域有着广泛的应用，尤其是在放射性药物制药，肿瘤治疗等领域有重要意义。它能够实现用微观世界中的质子、重离子射线治疗肿瘤，是当今世界最尖端的放射治疗技术，仅有个别发达国家掌握并应用该技术。合肥离子医学中心对研制紧凑型超导回旋加速器做了大量的调研和实验工作，并开展了超导回旋加速器的研制工作。

超导回旋加速器磁场主要由常温主磁铁和超导线圈提供，它是回旋加速器相当重要的组成部分，加速器磁场为束流的运动提供了约束力和强聚焦力，其场型分布直接决定了该回旋加速器的性能。为了检验超导回旋加速器中的超导线圈的加工质量及其位置安装精度，需要用探测线圈测量其磁场以检测上下磁极安装的对称性。探测线圈由多组线圈绕制而成，放入加速器中后不易拆卸和检查维修，因此除正常工作情况外，应尽量避免线圈和绕线的移动，另外为避免人工操作的误差和失误，需要设计此套线圈自动选择和切换装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，满足探测线圈自动选择和切换及磁场测量值高速采集和监测的需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，包括主磁盘、副磁盘以及绕制在主磁盘和副磁盘上的若干组探测线圈，若干组探测线圈分别连接若干个双触点中间继电器，所述双触点中间继电器分别连接数据采集卡和磁通计，所述数据采集卡与磁通计相互连接，所述数据采集卡和磁通计均连接控制单元。

进一步地，所述主磁盘和副磁盘上沿径向均均匀分布有若干个同心圆形的线圈绕线槽，所述探测线圈绕制在线圈绕线槽内。

进一步地，所述探测线圈为铜线绕制，所述铜线的首端具有首端引线，所述铜线的尾端具有尾端引线，每条铜线的首端引线和尾端引线均连接一个双触点中间继电器。

进一步地，每个所述双触点中间继电器的两组触点分别连接一条铜线的首端引线和尾端引线，所述双触点中间继电器的线包连接数据采集卡，若干个双触点中间继电器相互并联，通过一组信号输出线连接磁通计。

进一步地，所述数据采集卡具有若干数字量输出通道、一个模拟量采集通道和一个通信端口，每个数字量输出通道均连接一个双触点中间继电器的线包，所述模拟量采集通道和磁通计连接，所述通信端口和控制单元连接。

进一步地，所述磁通计具有一组信号输入端口，一个模拟量输出端口和一个标准串口A，所述信号输入端口连接双触点中间继电器的信号输出线，所述模拟量输出端口连接数据采集卡，所述标准串口A连接控制单元。

进一步地，所述控制单元采用计算机，具有一个USB接口和一个标准串口B，所述USB接口连接数据采集卡，所述标准串口B连接磁通计。

本发明的有益效果：本发明提供的超导回旋加速中多组探测线圈磁场测量装置，实现了线圈选择和切换、磁通计参数设置、磁通量采集和远程监测的集成控制，通过控制单元远程控制中间继电器完成主、副磁盘多组探测线圈的选择和切换，并针对所选探测线圈，完成不同半径和电阻参数的远程设置，同时，针对串口数据传输速率低和磁场强度值需要高速采集这一矛盾，采用参数设置和模拟量采集独立通信的方式，可保证探测线圈磁场强度测量值的高速采集和监测。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，包括主磁盘1和副磁盘2，主磁盘上沿径向均匀分布有15个同心圆形的线圈绕线槽，副磁盘2上沿径向均匀分布有22个同心圆形的线圈绕线槽。

主磁盘1和副磁盘2上的每一圈绕线槽均由一条铜线绕制，形成37组探测线圈3，铜线的首端具有首端引线，铜线的尾端具有尾端引线，37组首端引线和尾端引线分别连接37个双触点中间继电器4的两组触点。