[实用新型]一种加速器的碳膜连接结构

说明书

本实用新型涉及粒子加速器技术领域，具体涉及一种加速器的碳膜连接结构，所述支架分为夹持臂和安装座，夹持臂的一端与安装座固定连接，另一端为露出部分碳膜的夹持部；所述夹持臂与安装座均为导体且相互导通,所述安装座还与一可根据电信号计算束流强度的上位机电性连接；本实用新型通过设计碳膜的安装结构实现了束流强度信号的采集，无需增设会阻断束流的部件，结构简单，操作方便，有利于质子回旋加速器的长时间运行以及物理实验终端试验的开展。

技术领域

本实用新型涉及粒子加速器技术领域，具体涉及一种加速器的碳膜连接结构。

背景技术

根据加速粒子电荷的不同，一般将现代医用回旋加速器分为正离子回旋加速器和负离子回旋加速器；现代医用回旋加速器大多是负离子回旋加速器；负离子回旋加速器用于加速带负电荷的粒子。现代医用回旋加速器多属此类，加速离子均为带负电的氢离子，其优点是加速后高能粒子束流最终的引出效率高，几乎可达100％，缺点是获得高强度H-离子源的难度较大。由于生产正电子核素的许多核反应是由正离子轰击靶材料的原子核来完成的，高能粒子束流引出时需要特定装置将其转变为正离子。这一过程利用碳剥离碳膜来完成，碳膜被定位在回旋加速器粒子旋转轨道最大半径上，当粒子束流的能量达到所需的最大能量时，所有出现在碳膜区域的负离子束必须穿过碳膜，带负电粒子的两个约束松弛的外层电子被剥离，转变为正离子。由于磁场恒定不变，改变了电极性的粒子束受到与原来相反方向的磁场力的作用而改变了运动方向，从而被引出而进入靶室。

由于从碳膜到靶室间还存在着一段引出段，实际进入靶室的高能粒子束流强度会受到诸多环境因素的影响，为了能够实时且准确的测量回旋加速器所输出的质子束流强度进而实时调整回旋加速器的各项工作参数，有必要将回旋加速器的引出处作为高能粒子束流强度的测量位置之一，然而现有技术中如果要在此处采用传统的法拉第杯筒进行束流强度测量，势必阻断高能粒子束流。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种加速器的碳膜连接结构，在配合碳膜的使用后，可实现对束流强度的测量，同时不会造成束流的阻断等不利影响。

上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

加速器的碳膜连接结构,包括支架，所述支架分为夹持臂和安装座，夹持臂的一端与安装座固定连接，另一端为露出部分碳膜的夹持部；

所述夹持臂与安装座均为导体且相互导通,所述安装座还与一可根据电信号计算束流强度的上位机电性连接。

本方案中通过回旋加速器原本的剥离碳膜可使得负氢离子穿过后即被剥离2个电子而变成质子，此时由于负离子变为正离子，在磁场大小方向均保持不变的情况下，轨道曲率反转，质子得以引出加速器外，即质子束沿着引出轨道被引出；由于剥离后电子和质子的速度相同，电子的质量约为质子的两千分之一，电子每次穿过剥离模损失部分能量，运动半径逐渐减小，所以大部分电子会多次穿越剥离碳膜并沉积在剥离碳膜上，由于每个负氢离子在剥离碳膜上损失的电子为2个，存在明确的对应关系，因此测得的电流就对应在单位时间内有多少电子沉积在剥离碳膜上，该电流信号被夹持臂和安装座传输到上位机中完成计算或显示，实现了在线实时监测，且不会对引出质子的束流造成影响。本实用新型通过设计碳膜的安装结构实现了束流强度信号的采集，无需增设会阻断束流的部件，结构简单，操作方便，有利于质子回旋加速器的长时间运行以及物理实验终端试验的开展。

进一步，包括多个环绕所述安装座设置的夹持臂，且每一所述夹持臂上的夹持部距所述安装座的距离相同。

碳膜属于消耗品，而打开机壳更换碳膜则需要停机以及进行打开机壳准备工作；同时夹持多个碳膜，通过旋转安装座可以容易的做到碳膜的切换，无需打开机壳就可以实现碳膜的更换，减少了打开机壳去维护的次数，从而降低了维护成本。

进一步，包括多个环绕所述安装座设置的夹持臂，其中至少两个所述夹持臂上的夹持部距所述安装座的距离不同。