[发明专利]一种抑制差分系统充气气流效应的装置及方法

权利要求书

1.一种抑制差分系统充气气流效应的装置，其特征在于，包括差分真空系统、偏转磁铁及真空室、超导加速器和抽取系统；

所述差分真空系统的输出端经传输管路与所述偏转磁铁及真空室的一端连接；

所述偏转磁铁及真空室的另一端经传输管路与所述超导加速器的输出端连接；

所述超导加速器用于输出带电粒子束流；

所述抽取系统设置在所述偏转磁铁及真空室的上方，所述抽取系统的输入端经传输管路与所述偏转磁铁及真空室的中部上方连通；

所述抽取系统包括收集真空室、三极式溅射离子泵和扰流板；所述收集真空室的输入端与所述偏转磁铁及真空室连通，所述收集真空室的输出端与所述三极式溅射离子泵连接，所述扰流板倾斜设置在所述收集真空室内；

所述抽取系统还包括扰流板驱动电机；所述扰流板驱动电机设置在所述收集真空室顶部外侧，其输出轴与所述扰流板连接，由所述扰流板驱动电机设定所述扰流板的倾斜角度。

2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述差分真空系统包括差分真空室、差分管道、充气室和分子泵机组；所述差分真空室设置有若干个，相邻的两个所述差分真空室之间通过所述差分管道连通，所述差分管道设置在所述差分真空室的中心位置处；

所述充气室的输出端通过所述差分管道与位于底部的所述差分真空室连接，位于顶部的所述差分真空室依次经所述差分管道和传输管路与偏转磁铁及真空室的一端连接；每个所述差分真空室都连接有一个所述分子泵机组。

3.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述差分管道的管径由上至下，从大到小设置。

4.如权利要求1所述装置，其特征在于，还包括监测真空计和测量真空计；所述监测真空计设置在所述超导加速器与所述偏转磁铁及真空室之间的传输管路上，所述测量真空计设置在所述收集真空室的气流方向端部，用于检测真空度值。

5.如权利要求4所述装置，其特征在于，还包括计算机控制系统；所述监测真空计、测量真空计和扰流板驱动电机都与所述计算机控制系统电连接；所述监测真空计和测量真空计将检测到的真空度值传输至所述计算机控制系统内，所述计算机控制系统根据接收到的真空度值调节所述扰流板驱动电机动作，实现对所述扰流板的倾斜角度的设定。

6.如权利要求5所述装置，其特征在于，真空度数值最小时的所述扰流板的倾斜角度为最优抑制角度。

7.一种抑制差分系统充气气流效应的方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1至6任一项所述装置实现，包括：

步骤1、设定扰流板的倾斜角度，使得扰流板的倾斜角度为最优抑制角度；

步骤2、超导加速器输出的束流经偏转磁铁及真空室偏转后，进入差分真空系统；差分真空系统中由位于中心位置处的差分管道输出的He气依次经偏转磁铁及真空室和传输管路沿直线方向进入收集真空室；

步骤3、收集真空室内收集的He气气流被扰流板扰乱后，由三极式溅射离子泵抽除。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，所述步骤1中，最优抑制角度的设定方法包括以下步骤：

步骤1.1、读取监测真空计的读数，并预先给定扰流板驱动电机一个初始正向步进旋转角度；

步骤1.2、扰流板驱动电机旋转后，待监测真空计和测量真空计读数均稳定后，读取此时监测真空计的读数；

步骤1.3、将步骤1.2中的监测真空计的读数与扰流板驱动电机旋转之前的监测真空记的读数作差，根据差值确定扰流板驱动电机的转向；

若差值为正值，则扰流板驱动电机反转旋转方向；若差值为负值，则扰流板驱动电机按前一步旋转的方向旋转；

步骤1.4、当连续两次以上反转旋转方向时则真空度值最小，此时的扰流板角度为最佳抑制角。