[发明专利]一种射频四极加速器调谐方法及装置、存储介质

说明书

本申请公开了一种射频四极加速器调谐方法及装置，存储介质，该射频四极加速器调谐方法包括如下调谐过程：获取在调谐器当前插入深度下所述加速器的场分布、频率分布，获取所述加速器的腔体频率与调谐器深度变化关系平均系数；确定所述加速器的场分布与目标场分布的第一差异信息、所述加速器的工作频率与目标频率的第二差异信息；当差异信息不满足预设要求时，确定新的插入深度以调整所述调谐器。本实施例提供的方案，减少了调谐次数。

技术领域

本发明实施例涉及但不限于一种射频四极加速器调谐方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

射频四极加速器能够对低能的质子束或重离子束进行聚束、聚焦和加速，是加速器领域最常用的低能直线加速器之一。目前射频四极加速器可以分为四翼型射频四极加速器和四杆型射频四极加速器。四翼型射频加速器的腔体中有四个翼状电极，其结构通常如图1所示，四翼型射频四极加速器通常工作频率较高，更适用于对质子和低质量数的重离子进行加速。在四翼型射频四极加速器的运行前，调谐工作必不可少，调谐可以抵消由于机械加工误差带来的场分布和频率变化，如果场分布和频率与设计值相差过大，束流将受到额外的电场力，从而影响束流轨道、椭圆参数、以及传输效率。

目前四翼型射频四极加速器的调谐方法一般是通过改变加速器上的调谐器插入深度，从而对加速器腔体中的场分布和频率进行扰动来实现调谐，调谐器的结构通常如图2所示。由于腔体上的调谐器数量较多，各个调谐器对频率和场分布共同作用使得调谐是一个复杂的过程，为了保证高精度需要对每个调谐器的插入深度多次调节，耗费时间和人力。

发明内容

本发明至少一实施例提供了一种射频四极加速器调谐方法及装置、计算机可读存储介质，提高调谐效率。

本发明至少一实施例提供一种射频四极加速器调谐方法，包括如下调谐过程：

获取在调谐器当前插入深度下所述加速器的场分布、频率分布，其中，所述频率分布中包括所述加速器的工作频率；

获取所述加速器的腔体频率与调谐器深度变化关系平均系数；

确定所述加速器的场分布与目标场分布的第一差异信息、所述加速器的工作频率与目标频率的第二差异信息；

当所述第一差异信息或第二差异信息不满足预设要求时，根据所述加速器的结构参数、目标场分布和目标频率确定所述调谐器对所述加速器的场分布和频率分布的影响矩阵，根据所述场分布、所述结构参数、所述第一差异信息、第二差异信息、所述加速器的腔体频率与调谐器深度变化关系平均系数和所述影响矩阵确定新的插入深度以调整所述调谐器。

本发明至少一实施例提供一种射频四极加速器调谐装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现任一实施例所述的射频四极加速器调谐方法。

本发明至少一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现任一实施例所述的射频四极加速器调谐方法。

与相关技术相比，本发明至少一实施例中，获取在调谐器当前插入深度下所述加速器的场分布、频率分布，其中，所述频率分布中包括所述加速器的工作频率；获取所述加速器的腔体频率与调谐器深度变化关系平均系数；确定所述加速器的场分布与目标场分布的第一差异信息、所述加速器的工作频率与目标频率的第二差异信息；当所述第一差异信息或第二差异信息不满足预设要求时，根据所述加速器的结构参数、目标场分布和目标频率确定所述调谐器对所述加速器的场分布和频率分布的影响矩阵，根据所述第一差异信息、第二差异信息、所述加速器的腔体频率与调谐器深度变化关系平均系数和所述影响矩阵确定新的插入深度以调整所述调谐器。本实施例提供的方案，能将调谐器对场分布和频率的影响整合到同一个矩阵；本实施例提供的方案，可以同时对场分布和频率进行调谐，避免了调节频率时对场分布的影响，减小了工作量，减少了调谐次数。