[实用新型]一种接近圆形的可调整束流狭缝装置

说明书

本实用新型公开了一种接近圆形的可调整束流狭缝装置，该束流狭缝装置可用于直流束流切割装置、且安装在直流束流切割装置的束流切割器极板之后，也可安装在加速器束流传输系统中；所述可调整束流狭缝装置包括狭缝头部的两个直角开口大小相同、相对而设的直角挡块、一个同时驱动狭缝头部两个直角挡块的驱动机构、及位置检测反馈装置；所述同时驱动狭缝头部两个直角挡块的驱动机构由狭缝端PLC控制器控制，整个装置通过狭缝端PLC控制器集成到加速器控制系统中。本实用新型实现了束流脉宽连续变化的过程中，束流狭缝始终接近圆形，从而最大限度地保证了束流的聚集效果，使得束流通过狭缝时被分散掉的束流达到最小，提高了束流流强和传输的束流品质。

技术领域

本实用新型属于回旋加速器领域，具体涉及一种接近圆形的可调整束流狭缝装置。

背景技术

束流脉冲化系统中，利用束流切割器可以将连续的直流束形成具有超短时间结构和宽度的脉冲束，这种基于超短时间结构脉冲束在核数据测量、核物理试验等研究等领域均有非常重要的应用。可调整束流狭缝装置是束流脉冲化系统必不可少的装置之一。同时，束流狭缝装置在加速器领域的束流流强和截面的控制和调节方面也获得了广泛的应用，特别是在质子治疗的束流精确传输过程和某些对束流形状和流强要求非常严格的特定实验中。

现有技术已经存在应用于束流切割器的束流狭缝装置，如图1所示，束流从左侧的极板进入到右侧束流狭缝装置的过程既是脉冲束流产生的过程：束流通过左下方极板处时受到加载在极板处的横向交变电场，在交变电场的作用下沿着束流传输方向发生周期性的偏转，图1右侧显示的选束狭缝装置在两个电机的驱动下通过远程控制狭缝的开口大小而产生脉冲束流，同时可调整获得的脉冲束流脉宽。图1右图为束流选束装置，右侧一排黑点为束流的方向，上下头部挡块为两块方板，束流从上下两块方板中间的缝隙穿过，电机带动各自方板相向而行或者相背而行，从而改变脉冲束流的宽度。

以上图1右侧束流选束装置存在的问题是：两块方板之间缝隙为条状，而良好的束流品质需要束流截面积为圆形，这样才能够保证粒子束团进入加速器加速时尽可能少的打在加速器上而造成束流损失，降低加速器的工作效率。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种接近圆形的可调整束流狭缝装置，目的在于解决现有技术选束装置的长条形状的束流条缝使得脉冲束流通过狭缝时束团被分散、粒子进入加速器后束流损失的问题。

本实用新型为解决其技术问题采用以下技术方案：

一种接近圆形的可调整束流狭缝装置，该束流狭缝装置可用于直流束流切割装置、且安装在直流束流切割装置的束流切割器极板之后，也可安装在加速器束流传输系统中；其特征在于：所述可调整束流狭缝装置包括狭缝头部的两个直角开口大小相同、相对而设的直角挡块、一个同时驱动狭缝头部两个直角挡块的驱动机构、及位置检测反馈装置；所述同时驱动狭缝头部两个直角挡块的驱动机构由狭缝端PLC控制器控制，整个可调整束流狭缝装置通过狭缝端PLC控制器集成到加速器控制系统中、再由加速器的总控PLC进行远程控制。

所述狭缝头部的两个直角挡块采用前后紧贴安装的形式，两个直角挡块形状相同、均为直角开口形状，且开口部分相向安装从而形成正方形开口以接近圆形；在束流切割极板交变电场作用下，束流产生位置上的偏转、只有偏转角度小的粒子束流能够通过两个狭缝直角挡块的开口，从而实现从直流束到脉冲束的转换，并且，脉冲束流的最终脉冲宽度和通过狭缝头部的粒子总数通过调节狭缝头部的两个直角挡块开口的尺寸来实现；所述可调整束流狭缝装置使得束流穿过狭缝头部接近圆形开口时，束流聚焦效果更好、且所述可调整束流狭缝装置能够动态改变或调整狭缝头部接近圆形的开口大小。