[发明专利]一种回旋加速器磁测霍尔探头校准装置

说明书

本发明公开了一种回旋加速器磁测霍尔探头校准装置，采用核磁共振仪来校准和标定霍尔传感器，以提高霍尔传感器在高磁场范围内的测量精度，实现精准测量回旋加速器的磁场，为磁场的测量、磁场垫补、离子束流动力学计算提供重要而精确的数据。包括回旋加速器、SENIS高斯计、NMR核磁共振计、恒流电源和霍尔探头校准工装，所述回旋加速器内部设置霍尔探头校准工装，且所述回旋加速器一侧安装SENIS高斯计，所述SENIS高斯计一侧安装NMR核磁共振计，且所述SENIS高斯计另一侧安装恒流电源，所述霍尔探头校准工装包括热电半导体制冷器，霍尔探头，卡槽，NMR探头，支撑板，校准磁极。能够实现NMR探头与SENIS霍尔传感器互相平行的位置关系，从而可以保证校准数据的准确性。

技术领域

本发明属于磁场测量工具校准标定领域，尤其涉及采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的装置。

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。

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，需要分析超导线圈的磁场性能，因此需要设计磁场测量系统对超导线圈中心平面及附近的磁场进行精准测量。近年来，随着磁场测量技术的不断发展，测量的范围达到10^-15～10³T，而国内外的霍尔传感器测量在高磁场情况下，不能精确测量磁场强度值。因此，需要用更精准的设备磁场测量工具核磁共振仪来校准和标定霍尔传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回旋加速器磁测霍尔探头校准装置，提供采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的设备，在一个良好均匀度的磁场环境中，采用核磁共振仪来校准和标定霍尔传感器，以提高霍尔传感器在高磁场范围内的测量精度，实现精准测量回旋加速器的磁场，为磁场的测量、磁场垫补、离子束流动力学计算提供重要而精确的数据。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种回旋加速器磁测霍尔探头校准装置，包括回旋加速器、SENIS高斯计、NMR核磁共振计、恒流电源和霍尔探头校准工装，所述回旋加速器内部设置霍尔探头校准工装，且所述回旋加速器一侧安装SENIS高斯计，所述SENIS高斯计一侧安装NMR核磁共振计，且所述SENIS高斯计另一侧安装恒流电源；

所述霍尔探头校准工装包括热电半导体制冷器，霍尔探头，卡槽，NMR探头，支撑板，校准磁极，所述校准磁极顶部安装所述支撑板，所述支撑板上安装两个所述NMR探头，两个所述NMR探头之间的连接处顶部设置有卡槽，且所述NMR探头顶部安装有霍尔探头，所述霍尔探头顶部安装有所述热电半导体制冷器。

优选的，两个所述霍尔探头均与SENIS高斯计之间电连接，两个所述NMR探头与所述NMR核磁共振计之间电连接，所述SENIS高斯计与NMR核磁共振计之间通过通信线连接，用于测量NMR核磁共振计；两个所述热电半导体制冷器与恒流电源之间电连接。

优选的，所述霍尔探头校准工装上NMR探头安装在支撑板上设置的与其相适配的凹槽内，且两个NMR探头顶头相对安装，且方形卡槽为方形结构，卡槽与支撑板之间通过四个螺钉固定连接。

优选的，所述霍尔探头安装在卡槽上，且卡槽上设置四个霍尔探头，两个霍尔探头并排放置。

优选的，所述霍尔探头的顶部外壁紧贴着热电半导体制冷器，且每两个霍尔探头共享一个热电半导体制冷器。

优选的，所述支撑板的两端各有一个调节螺钉，且霍尔探头校准工装通过调节螺钉与回旋加速器内壁之间呈活动连接。