[发明专利]一种用于回旋加速器的磁场测量装置

说明书

本发明涉及一种用于回旋加速器的磁场测量装置，包括：外轴、套设在所述外轴内的内轴、测量臂、安装在所述测量臂上的径向测量机构和周向测量机构、第一驱动机构和第二驱动机构；所述外轴的顶端与所述径向测量臂固定连接，所述内轴套设在所述外轴内，且顶端从所述外轴的顶端伸出，所述内轴的顶端与所述测量臂上的径向测量机构连接；所述第一驱动机构的输出端与所述外轴的底端连接，且用于驱动所述外轴转动，所述外轴转动带动所述周向测量机构旋转；所述第二驱动机构的输出端与所述内轴的底端连接，测量机构用于测量所述磁场强度。所述回旋加速器磁场测量装置结构紧凑，且能够更加准确测量磁场沿着径向和周向各个位置的磁场强度。

技术领域

本发明涉及回旋加速器领域，尤其涉及一种用于回旋加速器的磁场测量装置。

背景技术

回旋加速器是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。回旋加速器形成磁场的上下极头之间的间隙较小，是一个相对封闭的空间，仅有中心孔及侧孔可通向极头气隙。回旋加速器为等时性磁场设计，磁场强度较高，且要测量整个极面范围内磁场，对磁场测量以及定位精度要求较高。

现有的磁场测量平台的角向与径向动力传输分别采用两路传输，分别为通过磁体中心孔和侧孔，这样增加了安装难度及精度。且其角向传动采用同步带传动，同步带在使用过程中会出现打滑现象，导致测量过程不连续，测量精度受到影响。

此外，现有的磁场测量平台的角向转动采用步进电机通过变速箱降低转动速度，编码器配合步进电机闭环运行，但是仅限于使用编码器定位周向位置，其径向定位需要通过人工配合跟踪仪调节，定位精度较差。同时，霍尔探头位置调节范围较小，较难调至回旋加速器中平面。且该装置的中心传动轴需要人工垫补来调节其与回旋加速器的同心度，费时费力。该装置结构笨重，无法连续且精准测量磁场。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于回旋加速器的磁场测量装置，该磁场测量装置更紧凑更轻便，可以通过磁场测量装置自身精度来保证在回旋加速器上的安装精度，减少安装过程中的认为精度调节。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种用于回旋加速器的磁场测量装置，包括：

外轴和内轴，二者同轴套设，且所述内轴的两端从所述外轴中伸出；

测量臂，连接在所述外轴的顶端；

测量机构，安装在所述测量臂上，且所述测量机构与所述内轴的顶端连接，所述测量机构被配置为用于测量回旋加速器的磁场极面范围内各个位置的磁场强度；

第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与所述外轴的底端连接，所述第一驱动机构被配置为驱动所述外轴转动，进而带动所述测量机构沿周向旋转；

第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端与所述内轴的底端连接，所述第二驱动机构备配置为驱动所述内轴转动，进而带动所述测量机构沿径向运动。

优选地，还包括支撑盘和转动盘，所述支撑盘的顶面沿着周向间隔设有若干个滚珠，所述支撑盘与所述转动盘之间通过所述滚珠滚动连接，所述测量臂固定安装在所述转动盘上，所述外轴穿过所述支撑盘与所述转动盘固定连接。

优选地，所述外轴的顶部还套设有石墨套，所述石墨套的顶端与所述支撑盘固定连接，所述外轴穿过所述石墨套和所述支撑盘，且顶端与所述转动盘固定连接。

优选地，所述测量臂为一长方形的方框形支架，所述方框形支架包括两根平行且相互间隔设置的纵梁以及分别连接两根所述纵梁两端的两根横梁，两根所述纵梁的内侧壁上沿着长度方向开设有导轨。