阅读说明：本技术 一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置 (Particle beam deflection device for annular particle accelerator ) 是由 杨雅清 朱新龙 张京京 郑亚军 张晓鹰 马力祯 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置,包括阳极架,阳极架的上侧和下侧分别设置有上排单元列和下排单元列,上排单元列和下排单元列均包括若干个从左至右依次排列的夹紧张紧单元,每个夹紧张紧单元包括包括一夹紧机构和一张紧机构,夹紧机构包括固定块、凹形块和凸形块,阳极架固定部固定于阳极架上,凹形块和凸形块相互嵌套且嵌套侧面设置有嵌缝；张紧机构包括螺杆、调节螺母和蝶形弹簧。本发明公开的用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置,其安装简便,操作简单,能满足在切割板厚度不大于0.1mm的情况下电场均匀性的要求。(The invention discloses a particle beam deflection device for a ring-shaped particle accelerator, which comprises an anode frame, wherein the upper side and the lower side of the anode frame are respectively provided with an upper row of units and a lower row of units, the upper row of units and the lower row of units respectively comprise a plurality of clamping and tensioning units which are sequentially arranged from left to right, each clamping and tensioning unit comprises a clamping mechanism and a tensioning mechanism, the clamping mechanism comprises a fixed block, a concave block and a convex block, the fixed part of the anode frame is fixed on the anode frame, the concave block and the convex block are mutually nested, and the nested side surfaces of the concave block and the convex block are provided with caulking seams; the tensioning mechanism comprises a screw, an adjusting nut and a belleville spring. The particle beam deflection device for the annular particle accelerator is simple and convenient to install and easy to operate, and can meet the requirement of electric field uniformity under the condition that the thickness of the cutting plate is not more than 0.1 mm.)

一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置

技术领域

本发明涉及环形粒子加速器技术领域，具体涉及一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置。

背景技术

环形粒子加速器是一种用人工方法产生高速带电粒子束的装置，其利用一定形态的电磁场将正电子、负电子、质子和重离子等带电粒子加速，是人类变革原子核、研究基本粒子及认识物质深层结构的重要工具，同时在工农业生产、医疗卫生、国防建设等领域有广泛的应用。

粒子束注入、引出环形加速器加速时，当注入、引出粒子束通过静电偏转板的匀强电场时，产生一定角度的偏转。目前采用的切割板厚度通常不大于0.1mm，以减少粒子束损失。厚度0.1mm的板材产生过大变形，进而使得其静电场的电场均匀性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置，用以解决偏转高速粒子束的薄板材所产生的静电场的电场分布不均匀性问题。

本发明提供一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置，包括阳极架，所述阳极架的上侧和下侧分别设置有上排单元列和下排单元列，所述上排单元列和所述下排单元列均包括若干个从左至右依次排列的夹紧张紧单元，所述夹紧张紧单元包括包括一夹紧机构和一张紧机构，所述夹紧机构包括一个固定块、一个凹形块和一个凸形块，所述固定块包括阳极架固定部和夹紧张紧单元固定部，所述夹紧张紧单元固定部的端部与所述阳极架固定部的端部固定连接；所述阳极架固定部固定于所述阳极架上，所述凹形块固定于所述夹紧张紧单元固定部，所述凹形块和所述凸形块相互嵌套；所述张紧机构包括螺杆调节螺母和蝶形弹簧，所述固定块的夹紧张紧单元固定部上开设有螺杆穿孔，所述凹形块的凹槽底部设置有至少一个张紧螺杆孔，所述张紧螺杆孔的内壁上设置有螺纹，所述螺杆穿过所述固定块的螺杆穿孔并与所述张紧螺杆孔螺纹固定连接，所述调节螺母设置于所述螺杆的外端。

优选地，所述凹形块内设置有凹槽，所述凹形块的凹槽底部中心并排设置有两个夹紧孔，所述凸形块凸起顶部设置有两个通孔且所述通孔内壁设置有内螺纹，所述凸形块嵌套于所述凹形块的凹槽内，且所述凹形块的两个夹紧孔和所述凸形块的两个通孔通过穿设螺钉固定。

优选地，所述凹形块的凹槽底部两侧设置有两个张紧螺杆孔，同一个所述凹形块凹槽底部的两个张紧螺杆孔与两个夹紧孔的中心位于同一直线上。

优选地，所述凹形块包括第一内侧面、第二内侧面和内底面，所述第一内侧面和所述第二内侧面设置于所述内底面的两端形成所述凹槽，所述第一内侧面和所述第二内侧面的面面夹角为10度。

优选地，所述凸形块的两侧分别设置有第一外侧面和第二外侧面，所述第一外侧面和所述第二外侧面相互倾斜形成一端大另一端小的所述凸形块，所述第一外侧面和所述第二外侧面的面面夹角为10度。

优选地，所述夹紧张紧单元固定部与所述阳极架固定部一体成型。

优选地，所述夹紧张紧单元固定部与所述阳极架固定部的内侧夹角小于90度。

优选地，所述阳极架固定部上开设有阳极架固定孔，所述阳极架固定部与所述阳极架通过螺钉固定。

优选地，所述张紧机构还包括碟形弹簧，所述碟形弹簧穿设于所述螺杆上且位于所述调节螺母与所述夹紧张紧单元固定部之间。

本发明的有益效果是：

本发明公开的用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置，凹形块和凸形块的嵌套侧面夹设金属带材的两端；拧动调节螺母，压缩蝶形弹簧产生弹性变形，，张紧该金属带材，以适应由温度变化而引起的金属带材的热胀冷缩，最终保证了由金属带材组成的金属板表面的平整，，解决了厚度不大于0.1mm的板材变形过大而存在的电场分布不均匀的难题。该粒子束偏转装置安装简便，操作简单，能满足在切割板厚度不大于 0.1mm的情况下电场均匀性的要求。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的粒子束偏转装置的三维前视图；

图2为本发明实施例1提供的粒子束偏转装置的三维后视图；

图3为本发明实施例1提供的粒子束偏转装置的左视图；

图4为本发明实施例1提供的固定块的横断面剖视图；

图5为本发明实施例1提供的凹形块的俯视图；

图6是图5的A-A向剖视图；

图7是图5的B-B向剖视图；

图8是本发明实施例1提供的凸形块的横断面剖视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”是基于附图描述的方位或位置关系，其目的是出于描述本发明的方便。术语“第一”、“第二”等用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。值得一提的是，

实施例1

实施例1提供一种用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置，下面对其结构进行详细描述。

参考图1至图3，该用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置包括阳极架1，阳极架1的上侧和下侧分别设置有上排单元列和下排单元列，上排单元列和下排单元列均包括若干个从左至右依次排列的夹紧张紧单元。每个夹紧张紧单元包括一个夹紧机构 100和一个张紧机构200，夹紧机构100包括一个固定块5、一个凹形块6和一个凸形块7。

参考图4，固定块5包括阳极架固定部51和夹紧张紧单元固定部52，夹紧张紧单元固定部52的端部与阳极架固定部51的端部固定连接，且夹紧张紧单元固定部52 与阳极架固定部51的内侧夹角小于90度。优选地，夹紧张紧单元固定部52与阳极架固定部51一体成型。阳极架固定部51固定于阳极架1上，具体地，阳极架固定部51 上开设有阳极架固定孔510，阳极架1上沿着纵向间断开设有多个螺钉孔，阳极架固定孔510与阳极架1上的螺钉孔之间通过螺钉连接，将阳极架固定部51固定于阳极架 1。

参考图5至图7，凹形块6内设置有凹槽，凹形块6的凹槽底部中心并排设置有两个夹紧孔62。

凹形块6包括第一内侧面601、第二内侧面602和内底面600，第一内侧面601 和第二内侧面602设置于内底面600的两端形成凹槽，第一内侧面601和第二内侧面 602的面面夹角为10度。

参考图8，凸形块7凸起顶部设置有两个通孔700且通孔700内壁设置有内螺纹，凸形块7嵌套于凹形块6的凹槽内，且凹形块6的凹槽底部和凸形块7的凸起顶部通过夹紧螺钉60固定连接，具体地，夹紧螺钉60先从凹形块6底部的两个夹紧孔62 穿过、再与凸形块7的两个通孔700通过螺纹连接。

凸形块7的两侧分别设置有第一外侧面701和第二外侧面702，第一外侧面701 和第二外侧面702相互倾斜形成一端大另一端小的凸形块7，第一外侧面701和第二外侧面702的面面夹角为10度。

凸形块7嵌套于凹形块6内，且凸形块7的第一外侧面701或第二外侧面702与凹形块6的第一内侧面601或第二内侧面602之间形成嵌缝；该嵌缝用于夹设金属带材8的金属边。

张紧机构200包括螺杆2、调节螺母3、碟形弹簧4和固定块5。

夹紧张紧单元固定部52上间断开设有多个螺杆穿孔520，凹形块6的凹槽底部两侧设置有两个张紧螺杆孔61，张紧螺杆孔61的内壁上设置有螺纹，螺杆2穿过固定块5的螺杆穿孔520并与张紧螺杆孔61螺纹连接，调节螺母3固定于螺杆2的外端。碟形弹簧4穿设于螺杆2上且位于调节螺母3与夹紧张紧单元固定部52之间。

该用于环形粒子加速器中的粒子束偏转装置的使用包括两个过程：

一、夹紧过程：先将金属带材8的上侧和下侧分别设置于上排单元列和下排单元列的凹形块6的外侧；再将凸形块7塞入凹形块6内；将夹紧螺钉60先后穿过凹形块 6底部的两个夹紧孔62、凸形块7的通孔700，拧紧夹紧螺钉60，直至凹形块6的第一内侧面601或第二内侧面602和凸形块7的第一外侧面701或第二外侧面702的嵌缝夹紧金属带材8；

二、张紧过程：，将螺杆2穿过螺杆穿孔520并达张紧螺杆孔61内，同时拧紧上排单元列和下排单元列的调节螺母3，压缩碟形弹簧4，产生弹性变形，带动上排单元列和下排单元列的凹形块6向后运动而间距增大，使之被夹紧的金属带材8得到张拉而张紧，进而保证了由金属带材8表面的平整。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。