[发明专利]质子束流的测量装置及系统

说明书

本公开提供了一种质子束流的测量装置及系统，其中该装置包括壳体结构和测量结构，壳体结构具有真空容置空间；测量结构套设于壳体结构的真空容置空间中，用于质子束流的测量；其中，测量结构包括阵列件，阵列件具有均匀分布设置的多个法拉第筒，用于实现质子束流的注量率和均匀性的测量。因此，本公开通过将包括多个法拉第筒的阵列件集成到真空容置壳体结构中，使得测量装置能够适应大气环境下的测量；此外，借助于多个法拉第筒的阵列集成，还可以同时实现对高注量率的质子束流的注量率和均匀性的快速测量，具有更高的测量准确性，提高了测量效率，实现了在操作简便、注量率和均匀性测量等方面的有效兼顾。

技术领域

本公开涉及原子能技术领域，尤其涉及一种质子束流的测量装置及系统。

背景技术

目前，质子辐射效应研究应用越来越广泛，尤其针对高注量率的质子辐射生物损伤。因此，针对高注量率的质子束流的参数诊断尤为重要。现有技术中，传统的质子束流诊断方法所采用的单一大口径法拉第筒只能在真空环境下使用，无法适用于大气环境且无法实现精确地均匀性测量工作。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术中，传统的质子束流诊断方法所采用的单一大口径法拉第筒只能在真空环境下使用，无法适用于大气环境且无法实现精确地均匀性测量工作的技术问题，本公开提供了一种质子束流的测量装置及系统。

(二)技术方案

本公开的一方面提供了一种质子束流的测量装置，其中包括壳体结构和测量结构，壳体结构具有真空容置空间；测量结构套设于壳体结构的真空容置空间中，用于质子束流的测量；其中，测量结构包括阵列件，阵列件具有均匀分布设置的多个法拉第筒，用于实现质子束流的注量率和均匀性的测量。

根据本公开的实施例，阵列件还包括支撑板，支撑板垂直于所述质子束流的入射方向、并设置于壳体结构的真空容置空间中，用于作为多个法拉第筒的支撑结构。

根据本公开的实施例，支撑板的边缘与壳体结构的内表面相互绝缘抵接。

根据本公开的实施例，支撑板包括多个设置孔，多个设置孔均匀分布设置于支撑板上，多个设置孔的每个设置孔贯穿支撑板，用于一一对应设置多个法拉第筒，以形成阵列件。

根据本公开的实施例，测量结构还包括高压板，高压板沿质子束流的入射路径设置于阵列件的多个法拉第筒的前方，用于在被施加高压时防止电子从多个法拉第筒中逸出。

根据本公开的实施例，高压板与多个法拉第筒中每个法拉第筒之间具有间隙，使高压板与多个法拉第筒之间绝缘。

根据本公开的实施例，高压板包括多个光阑孔，多个光阑孔的每个光阑孔贯穿高压板并与多个法拉第筒中每个法拉第筒对应，用于使得入射的质子束流保持准直特性。

根据本公开的实施例，测量结构还包括多个前支柱，多个前支柱均匀分布设置于高压板和支撑板之间，用于对高压板进行支撑，使得高压板与阵列件之间绝缘。

根据本公开的实施例，多个前支柱的每个前支柱的一端穿设于支撑板上，另一端抵接于高压板上。

根据本公开的实施例，壳体结构包括筒体，筒体为沿质子束流入射路径设置的筒柱状结构，用于套设测量结构。

根据本公开的实施例，壳体结构还包括前面板，前面板与筒体的一端的边缘固定设置，用于形成壳体结构的迎束面。

根据本公开的实施例，前面板包括多个准直孔，多个准直孔的每个准直孔贯穿前面板并与多个法拉第筒中每个法拉第筒对应，用于使得入射的质子束流具有准直特性。

根据本公开的实施例，壳体结构还包括后面板，后面板与筒体的另一端的边缘固定设置，用于形成壳体结构的背束面。