[发明专利]一种医用加速器束流偏转电磁铁电源电流纹波的测试结构

说明书

本发明公开了一种医用加速器束流偏转电磁铁电源电流纹波的测试结构，包括电磁铁电源、偏转电磁铁、示波器和隔离变压器；所述电磁铁电源的输入端电连接在电网上，所述电磁铁电源的输出端与偏转电磁铁电连接，所述示波器的采样端电连接在偏转电磁铁与电磁铁电源之间，所述示波器的供电端与隔离变压器电连接，本发明实现了对电源电流纹波有效值的测量。

技术领域

本发明涉及电磁铁电源电流纹波检测技术领域，具体是一种医用加速器束流偏转电磁铁电源电流纹波的测试结构。

背景技术

医用加速器将粒子加速后，引出的束流，需要经过由电磁体形成磁场对高速质子束流进行偏转和聚焦，输运到治疗端，偏转电磁铁是束流传输系统中一种电磁铁，将加速器引出端的束流在传输过程中改变其运动方向到达指定端，偏转电磁铁电源是为电磁铁提供能量的设备，电源设备供电质量及供电可靠性，将直接影响整个输运系统工作及其稳定性。

偏转电磁铁的磁场特性不仅受结构、材料的影响，还与为电磁铁线圈提供励磁电流的电源特性密切相关。偏转电磁铁电源是一种高精度、高稳定度的直流电流源。其中电源电流纹波的大小，会对电磁体磁场精度和稳定性产生很大影响。然而现在还没有有效的方法对电磁铁电源电流纹波进行测试，从而给工作带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用加速器束流偏转电磁铁电源电流纹波的测试结构，以解决上述背景技术中提出的还没有有效的方法对电磁铁电源电流纹波进行测试问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种医用加速器束流偏转电磁铁电源电流纹波的测试结构，包括电磁铁电源、偏转电磁铁、示波器和隔离变压器；

所述电磁铁电源的输入端电连接在电网上，所述电磁铁电源的输出端与偏转电磁铁电连接，所述示波器的采样端电连接在偏转电磁铁与电磁铁电源之间，所述示波器的供电端与隔离变压器电连接。

电磁铁电源将输入的交流电转换为可控的直流电输出给偏转电磁铁提供励磁电流；偏转电磁铁将加速器引出端的束流在传输过程中偏转其运动方向，感抗为mH级；隔离变压器是给示波器供电，保证示波器测量无来自电网供电的干扰；示波器的灵敏度应不小于10mV/div，频带宽度应不小于200MHz。

作为本发明进一步的方案：所述示波器为数字示波器。

作为本发明进一步的方案：所述偏转电磁铁一端与电磁铁电源输出端的正极相连，另一端与电磁铁电源输出端的负极相连。

作为本发明进一步的方案：还包括示波器探头，所述示波器的采样端通过示波器探头电连接在偏转电磁铁与电磁铁电源之间，示波器探头便于采集电压信号。

作为本发明进一步的方案：还包括双绞线，所述双绞线中一根的一端与电磁铁电源输出端的正极相连，另一端与示波器探头的正极连接，所述双绞线中另一根的一端与电磁铁电源输出端的负极相连，另一端与示波器探头的地端连接，通过双绞线的设置便于实现示波器探头电连接在偏转电磁铁与电磁铁电源之间。

双绞线是为了减少信号传输环路面积，从而减小差模干扰。

作为本发明进一步的方案：所述双绞线的终端并联有电容，电容接在示波器探头输入线两端用来消除差模干扰。

作为本发明进一步的方案：该测试结构工作方法的具体步骤包括：

示波器探头将采集的电压信号传输给示波器；

示波器对被测信号的电压纹波波形进行傅里叶分析，分别记录50-350Hz范围内每隔50Hz各工频频率fi及对应的电压纹波有效值ui；

结合偏转电磁铁的电感值L，计算出电磁铁电源的输出电流纹波有效值Irms，其中