[发明专利]一种准直圆孔大小可改变的粒子加速器水冷束流准直器

说明书

本发明公开了一种准直圆孔大小可改变的粒子加速器水冷束流准直器，包括水冷多孔准直板组焊件、直线驱动机构、真空波纹管组件、准直器真空室；所述水冷多孔准直板组焊件包括多孔准直板，该多孔准直板表面开有多个直径大小不同的圆孔，所有圆孔垂直于多孔准直板表面且中心沿竖直方向排成一条直线，所述直线驱动机构用于带动水冷多孔准直板组焊件上下移动，所述真空波纹管组件上端连接直线驱动机构且可上下移动、下端连接准直器真空室且不可移动。本发明通过将水冷多孔准直板组焊件、直线驱动机构、真空波纹管组件、准直器真空室进行有机结合，实现了带水冷的多规格多孔可切换的准直器，用一个准直器代替多个准直器，有效降低了成本。

技术领域

本发明属于粒子加速器技术领域。尤其涉及一种准直圆孔大小可改变的粒子加速器束流准直器。

背景技术

质子和重离子加速器束流线上经常用到束流准直器，束流准直器的作用一般是卡掉一定区域外的束流，该区域一般为圆形，即准直器一般采用圆孔准直器，准直器内设有与束流同轴的圆孔，加速器束流可从圆孔内通过，处于圆孔区域外的束流被准直器挡掉。

现有圆孔束流准直器按功率划分，可分为低功率束流准直器和高功率束流准直器两种，一般为无水冷的束流准直器和有水冷的束流准直器。对于能承受束流功率较高的有水冷的圆孔束流准直器，一般开孔大小不能改变，即固定开孔大小的束流准直器。

所述固定开孔大小的束流准直器用于束流线上靶的前面。束流线为束流从加速器出来后到达打靶终端之前所经过的路线，该路线上一般布置有很多元件设备。实际应用中，不同的靶、不同的实验对应于准直孔大小要求是不一样的，有的要求直径10毫米，有的要求5毫米，根据多个靶对应多个束流孔径的需求，现有技术一般采用两种方法，第一种应用方法：设置多个靶厅、每个靶厅对应一种孔径的准直器、然后将加速器引出的束流通过开关磁铁的分时分配的方法分到各个靶厅的实验终端，每次只用一个终端，如果当前终端打靶，其它终端做打靶前准备或打靶后的处理；第二种应用方法，同一个打靶大厅装多个不同的靶站或实验终端，通过开关磁铁将束流在不同靶站或实验终端之间切换，同样也是每个靶站对应一种孔径的准直器，每次只能选择使用其中一个靶站或实验终端。以上情况，如果使用者需要10毫米的准直孔径，只能进入10毫米准直器孔径的靶厅、而不能进入5毫米的靶厅；如果使用者需要进行多个实验，就要进入不同的靶厅、或者在一个大厅里选择不同的靶站，以满足多个实验的需求。现有技术之所以每个靶站或实验终端只能对应一个准直器直径的靶，是因为更换一次准直器很麻烦、而且由于准直器残余剂量比较大，也就是核辐射比较大，所以，一般没有人愿意更换准直器。

为了解决方便更换准直器问题，现有技术曾设计并采用一种准直器连续可调的孔，该孔由多个圆弧片拼接成一个圆孔、多个圆弧片随时可动、实现准直器孔的连续可调，但这种结构准直器不能加水冷装置，由于不能加水冷，只能承受微弱的功率。而现有技术对于大功率采用水冷装置的准直器无法改变圆孔大小。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种准直圆孔大小可改变的粒子加速器水冷束流准直器，目的在于解决现有技术粒子加速器水冷圆孔束流准直器无法改变准直圆孔大小的问题。

本发明为解决其技术问题采用以下技术方案。

一种准直圆孔大小可改变的粒子加速器水冷束流准直器，其特征在于：包括水冷多孔准直板组焊件、直线驱动机构、真空波纹管组件、准直器真空室；所述水冷多孔准直板组焊件包括多孔准直板，该多孔准直板表面开有多个直径大小不同的圆孔，所有圆孔垂直于多孔准直板表面且中心沿竖直方向排成一条直线，该多孔准直板悬挂在准直器真空室入口和出口两个端面中间、并与两个端面相互平行；所述直线驱动机构用于带动水冷多孔准直板组焊件上下移动、且根据不同应用需求，将多孔准直板大小不同的孔分别对准准直器真空室的入口孔和出口孔；所述真空波纹管组件上端连接直线驱动机构且可上下移动、下端连接准直器真空室且不可移动。