[发明专利]一种束流位置探测器电中心标定装置及标定方法

说明书

本发明提供了一种束流位置探测器电中心标定装置及标定方法。该装置自下而上依次设有二维组合电动平移台、调平框架、电动旋转台、第一匹配管道、待测束流位置探测器、第二匹配管道；穿过待测束流位置探测器的金属细丝馈入射频信号模拟束流产生的场，当金属细丝与束流位置探测器电中心重合时，束流位置探测器两个X轴方向、两个Y轴方向电极输出信号幅值均保持一致，然后旋转束流位置探测器180度，再次移动束流位置探测器使得金属细丝与束流位置探测器电中心重合，并利用位移传感器测量旋转前后束流位置探测器的相对位移，即可计算得到束流位置探测器电中心与机械中心的偏差。本发明与传统方法相比，操作步骤简单，不需特殊工装，具有普遍适用性。

技术领域

本发明属于粒子加速器束流诊断技术领域，具体涉及一种束流位置探测器电中心标定装置及标定方法。

背景技术

束流位置探测器(BPM)是加速器运行、调试必需的测量元件，准确的束流位置测量，对于加速器的调试、优化具有重要的意义。理论上BPM具有轴对称结构，其电中心与机械中心重合，但由于加工、装配误差，BPM 的电中心会出现偏差。实际将BPM安装于束线时，是以BPM的机械中心作为安装准直基准，因此BPM电中心与机械中心的偏差会造成位置测量误差。为实现准确位置测量，必须标定出电中心与机械中心的偏差。

BPM标定通常采用拉丝法进行，使用一根拉直的金属细丝穿过BPM，并向细丝馈入射频信号模拟束流。

现有标定电中心的方法是通过特殊机械工装和测量仪器将细丝固定到 BPM机械中心，此时BPM测量得到位置即是BPM电中心与机械中心偏差。但此方法步骤复杂，且细丝直径较小，易断，很难通过机械工装实现高精度的定位，且一种工装只适用于一种特定尺寸结构的BPM，不具有普适性。

发明内容

基于现技术存在的问题，本申请的目的是提出一种束流位置探测器电中心标定装置及标定方法，该装置结构简单、标定精度高，且不需要任何特殊机械工装，对于不同尺寸、结构的BPM具有普遍适用性。

同时该标定方法步骤简单，易于实现。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种束流位置探测器电中心标定装置，包括：

二维电动平移台，实现在一水平面的X方向和Y方向上平移；

调平框架，设于所述二维电动平移台之上；

电动旋转台，设于调平框架之上，其旋转角度范围大于180度；

第一匹配管道，设于待测束流位置探测器与所述电动旋转台之间，且第一匹配管道与待测束流位置探测器同心；

第二匹配管道，其一端与待测束流位置探测器同心组装，另一端悬置；

位移传感器，设在待测束流位置探测器侧方，用于测量待测BPM的相对位移；

油槽，固定于调平框架内且始终静置不动(即就是在调平框体移动时，该油槽也始终保持不动)，且内部装有绝缘油，绝缘油内放置重锤；

金属细丝，其两端分别焊接在两个SMA接头内芯上，且一端通过SMA 接头固定，另一端依次穿过第二匹配管道、待测束流位置探测器内孔、第一匹配管道、电动旋转台后通过SMA接头与所述油槽内的重锤连接；

射频信号发生器通过SMA接头向金属细丝馈入射频信号模拟束流；

束流位置探测器电子学，与待测束流位置探测器通过射频同轴线连接，用于处理分析待测束流位置探测器输出信号得到所述金属细丝相对于待测束流位置探测器电中心的位置。

进一步地，上述调平框架包括上平板、下平板、螺母以及支撑柱；

支撑柱为多个，且均匀布置在上平板和下平板之间；