[发明专利]磁极气隙对称一体式270°偏转系统及其制作方法

说明书

本发明公开了磁极气隙对称一体式270°偏转系统及其制作方法，系统包括左右对称设置的两个偏转模组，每个偏转模组均包括一个电磁铁；每个电磁铁包括一组偏转铁芯和励磁线包；每个偏转铁芯内设置有基座、梯度固定块和凹槽结构；其中每个凹槽结构均包括围绕在基座外围的环形凹槽和设置在基座上表面的条形凹槽，条形凹槽的一端穿出基座的侧面，条形凹槽的另一端设置有梯度固定块；偏转铁芯在条形凹槽穿出基座所指向的位置设置有缺口；偏转铁芯的背面也设置有缺口；每个励磁线包设置在一个环形凹槽内部；两个励磁线包之间设置有相邻的屏蔽钨合金块和屏蔽铅块。本发明具有好的消除色差功能和好的聚焦性能。

技术领域

本发明涉及电磁技术领域，具体涉及磁极气隙对称一体式270°偏转系统及其制作方法。

背景技术

医用直线加速器偏转系统的工作特性要求是应整机应用的需要，较大角度的改变束流运动方向为目的。由于中、高能医用电子直线加速器的加速管放置在一个可以绕中心旋转的机架上成水平方向。从加速管引出的水平电子束流必须经偏转系统变成垂直方向的束流去轰击重金属靶或经散色箔散射，从而形成所需的X射线和电子线。由于束流形成中各个电子的能量、动量以及进入偏转系统的入射角存在一定的差别，在偏转系统作用下这些不同的能量的电子产生不同的偏弯半径，使得束流中各个电子的轨迹发生了变化，产生所谓的色散，它将使偏转后的束斑形状产生畸变，影响辐射线的品质、效率及照射野剂量分布的均整性和对称性。因此对电磁偏转系统要求具有良好的消色差和聚焦特性。

中高能电子直线加速器所使用的偏转系统，在加速管偏转盒确定后应具有如下性能：

(1)保证各能量档的高能电子束在偏转盒内旋转270°；

(2)净化输入电子束的能谱；

(3)不改变入射电子束的能量；

(4)保证高能电子束在偏转盒输出口的束斑的直径小于等于2㎜；

(5)在保证能谱较纯净的情况下，电子束流通过率大于等于70％；

(6)在安装空间确定的情况下：

a沿Y轴的束斑调整范围不小于±5㎜；

b沿X轴的束斑调整范围不小于±5㎜；

(7)整体尺寸不超出350mm×310mm×220mm的范围；

(8)在最大励磁电流下连续工作1小时，铁芯和线包的温度不超过45℃。

目前尚无相应技术能提供完全符合上述条件的偏转系统，且已有技术的偏转系统通过分散设置磁体结构来减少色差，但是分开设置的磁体结构容易发生相对位置的变化从而影响磁场分布，容易发生色差增大和聚焦性能差的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的磁极气隙对称一体式270°偏转系统及其制作方法解决了现有技术中消色差和聚焦性能不高的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种磁极气隙对称一体式270°偏转系统，其包括左右对称设置的两个偏转模组，每个偏转模组均包括一个电磁铁；每个电磁铁包括一组偏转铁芯和励磁线包；

每个偏转铁芯内设置有基座、梯度固定块和凹槽结构；其中每个凹槽结构均包括围绕在基座外围的环形凹槽和设置在基座上表面的条形凹槽，条形凹槽的一端穿出基座的侧面，条形凹槽的另一端设置有梯度固定块；偏转铁芯在条形凹槽穿出基座所指向的位置设置有缺口；偏转铁芯的背面也设置有缺口；

每个励磁线包设置在一个环形凹槽内部；

两个励磁线包之间设置有相邻的屏蔽钨合金块和屏蔽铅块。

进一步地：偏转铁芯的尺寸为343mm×308mm×219mm。