1.本发明涉及回旋加速器技术领域,尤其是涉及一种剥离靶靶头。
背景技术:
2.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,当离子在电磁体产生的磁场中移动时,轨迹会在洛伦兹力的作用下画一个圆,随着电极被交变电场加速,离子的轨道半径扩大,最终离开回旋加速器磁场,剥离膜是回旋加速器用于剥离引出束流的关键模块,但是,回旋加速器采用的剥离膜厚度极薄,通常厚度范围为几十到几百纳米,安装及抽真空过程容易破碎。
技术实现要素:
3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种剥离靶靶头,剥离靶靶头中剥离膜包覆在安装座上并通过丝线限位固定,剥离膜的安装简单且操作方便,可以有效解决剥离膜安装不便和安装易破碎的问题。
4.根据本发明实施例的剥离靶靶头,包括:安装座,所述安装座具有第一端、第二端和第三端,所述第一端靠近离子束的回旋中心,所述第二端位于所述离子束的回旋方向的两端,所述安装座上设有开口,所述开口贯穿两个所述第二端并连通所述第一端,所述第三端位于所述离子束的回旋方向的两侧,两个所述第三端上设有线槽;剥离膜,所述剥离膜包覆于所述第一端和两个所述第二端,并覆盖所述开口;丝线,所述丝线具备高熔点,所述丝线与所述剥离膜相接触,所述丝线的两端设在两个所述第三端的所述线槽内,且所述丝线的两末端通过紧固件固设在所述安装座上;安装管,所述安装管设在所述安装座上,且与接地线相连;导电柱,所述导电柱设在所述安装管内并连接所述安装座。
5.根据本发明实施例的剥离靶靶头,通过剥离膜包覆第一端和两个第二端,并覆盖开口,便于束流穿设剥离膜,并使得剥离膜的安装比较简单,丝线与剥离膜相接触并通过紧固件设置在安装座上,可以对剥离膜起到支撑限位作用,提高剥离膜在安装座上的安装可靠性,该剥离靶靶头中剥离膜的安装结构简单,可以降低剥离膜安装时发生破碎的概率,同时还能降低磁场对导电柱电流信号引出的干扰,从而有利于提高采集加速器剥离膜电流信号准确度。
6.一些实施例中,所述安装座上设有第一螺孔,所述紧固件为第一螺纹紧固件,所述第一螺纹紧固件设在所述第一螺孔内。
7.一些实施例中,两个所述第二端上设有定位槽,所述定位槽连通所述第一端,所述开口设在所述定位槽内,所述定位槽具有靠近所述线槽的侧槽面,所述剥离膜止抵于所述侧槽面。
8.一些实施例中,所述安装座包括:底座,所述底座上设有插槽,所述底座上设有连通所述插槽的第二螺孔,所述第二螺孔内设有第二螺纹紧固件;支架,所述支架的部分设在所述插槽内,所述支架与所述第二螺纹紧固件相止抵,所述第一端、所述第二端和所述第三
端设在所述支架上。
9.一些实施例中,所述支架的位于所述插槽内的部分上设有锥形孔,所述第二螺纹紧固件具有锥形部,所述锥形部止抵于所述锥形孔。
10.一些实施例中,所述底座的位于所述离子束的回旋方向的两侧设有延伸部,所述第三端沿第一方向延伸,在所述第一方向上,所述支架位于所述插槽外的部分的尺寸小于所述延伸部的尺寸。
11.一些实施例中,所述底座上设有屏蔽层。
12.一些实施例中,所述剥离靶靶头还包括:管接头,所述管接头套设在所述安装管内,所述管接头上设有第一孔和第二孔,所述第一孔和所述第二孔贯穿所述管接头,其中,所述底座上设有第三孔和第四孔,所述导电柱的穿设于所述第二孔且一端设在所述第四孔内;绝缘连接柱,所述绝缘连接柱的一端设在所述第一孔内,另一端设在所述第三孔内;绝缘支撑件,所述绝缘支撑件设在所述安装管内,所述绝缘支撑件上设有中心通孔和偏心孔,所述偏心孔用于抽真空,所述绝缘支撑件的侧部设有第三螺孔,所述第三螺孔连通所述中心通孔,所述导电柱穿设于所述中心通孔,所述第三螺孔内设有第三螺纹紧固件,所述第三螺纹紧固件止抵于所述导电柱。
13.一些实施例中,所述绝缘连接柱上设有用于抽真空的贯通孔,所述贯通孔沿所述绝缘连接柱的轴线方向贯穿所述绝缘连接柱。
14.一些实施例中,所述丝线为高熔点金属丝。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是本发明中剥离靶靶头的爆炸图;图2是本发明中剥离靶靶头的立体结构示意图;图3是本发明中剥离靶靶头的内部结构剖视图;图4是本发明中剥离靶靶头的右视图;图5是图4沿a-a线剖开的示意图;图6是图4沿b-b线剖开的示意图;图7是图4沿c-c线剖开的示意图。
17.附图标记:100、剥离靶靶头;1、安装座;11、第一端;12、第二端;121、定位槽;1211、侧槽面;1212、第一圆角;13、第三端;131、线槽;14、开口;15、第一螺孔;16、底座;161、插槽;162、第二螺孔;163、延伸部;164、第三孔;165、第四孔;166、第四螺孔;17、支架;171、锥形孔;172、基准孔;2、剥离膜;3、丝线;4、紧固件;5、第一螺纹紧固件;6、第二螺纹紧固件;61、锥形部;7、安装管;7a、第五孔;7b、安装槽;8、管接头;8a、第六螺孔;81、第一孔;82、第二孔;9、绝缘连接柱;9a、环形槽;91、贯通孔;10、导电柱;01、绝缘支撑件;011、中心通孔;012、偏心孔;
013、第三螺孔;02、第三螺纹紧固件;03、第四螺纹紧固件;04、第五螺纹紧固件。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
19.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
20.在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、
ꢀ“
相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.下面参考图1至图7,描述根据本发明实施例的剥离靶靶头100。
22.如图1和图2所示,本发明实施例的剥离靶靶头100可以应用于回旋加速器剥离引出装置,剥离靶靶头100包括安装座1、剥离膜2、丝线3、安装管7和导电柱10。
23.安装座1具有第一端11、第二端12和第三端13,第一端11靠近离子束的回旋中心,第二端12位于离子束的回旋方向的两端,安装座1上设有开口14,开口14贯穿两个第二端12并连通第一端11,第三端13位于离子束的回旋方向的两侧,两个第三端13上设有线槽131。剥离膜2包覆于第一端11和两个第二端12,并覆盖开口14。丝线3具备高熔点,丝线3与剥离膜2相接触,丝线3的两端设在两个第三端13的线槽131内,且丝线3的两末端通过紧固件固设在安装座1上。安装管7设在安装座1上,且与接地线相连,导电柱10设在安装管7上并连接安装座1。
24.为方便理解,参考图1进行说明,离子束可以位于安装座1的前侧,并在水平面上作回旋运动,第一端11可以是指安装座1的前端,第二端12可以是指安装座1的左右两端,第三端13可以是指安装座1的上下两端。
25.剥离膜2可以是一整张膜止抵于第一端11,并在对折后一侧覆盖于左侧的第二端12,另一侧覆盖于右侧的第二端12,开口14能使离子束能经过剥离膜2,且由于开口14设在第二端12上,开口14向左右两侧和前侧敞开的缺口(见图1),使得第二端12的位于开口14周围的区域能对剥离膜2起到支撑作用,提高剥离膜2的安装可靠性,保证电流信号采集。丝线3止抵在剥离膜2的前端上,可以起到支撑和固定剥离膜2的作用,丝线3的一端安装在上侧的线槽131内,另一端安装在下侧的线槽131内,然后通过紧固件将丝线3的两端固定在安装座1,将丝线3拉紧,从而将丝线3固定住。
26.由于剥离膜2为极薄的膜,通过剥离膜2包覆在安装座1的第一端11和第二端12上,
并通过丝线3进行支撑限位,使得剥离膜2的安装比较简单,且剥离膜2在安装过程中能免于被压装,进而可以降低剥离膜2受力过大而导致破碎的概率。丝线3具备高熔点,避免丝线3受到高温而熔断,其中,高熔点可以是指熔点在2000摄氏度以上。
27.需要说明的是,上述第一端11、第二端12和第三端13的方位这里只是举例说明,不作为对第一端11、第二端12和第三端13方位的具体限制,根据具体的情况,第一端11、第二端12和第三端13可以位于安装座1的其他方位,这里不再一一赘述。
28.安装管7起到安装支撑作用,用于实现剥离靶靶头100与外部装置或部件的装配,导电柱10设在安装管7上并连接安装座1,导电柱10能将剥离膜2采集的电流信号向外输出,由于安装管7与接地线相连,可以保护导电柱10免受磁场干扰,即,降低磁场对导电柱10电流信号引出的干扰,从而有利于提高采集加速器剥离膜电流信号准确度。
29.根据本发明实施例的剥离靶靶头100,通过剥离膜2包覆第一端11和两个第二端12,并覆盖开口14,便于束流穿设剥离膜2,并使得剥离膜2的安装比较简单,丝线3与剥离膜2相接触并通过紧固件设置在安装座1上,可以对剥离膜2起到支撑限位作用,提高剥离膜2在安装座1上的安装可靠性,该剥离靶靶头100中剥离膜2的安装结构简单,可以降低剥离膜2安装时发生破碎的概率,同时还能降低磁场对导电柱10电流信号引出的干扰,从而有利于提高采集加速器剥离膜电流信号准确度。
30.一些实施例中,如图1和图2所示,安装座1上设有第一螺孔15,紧固件为第一螺纹紧固件5,第一螺纹紧固件5设在第一螺孔15内。在该技术方案中,第一螺纹紧固件5通过第一螺孔15安装在安装座1上,丝线3的每个末端缠设在第一螺纹紧固件5上,通过旋拧第一螺纹紧固件5就能扯紧丝线3,就能将丝线3固定在安装座1上,进而固定剥离膜2。采用这种第一螺纹紧固件5和第一螺孔15配合固定丝线3的方式,丝线3的安装固定比较简单,固定牢靠,操作起来也比较方便。
31.可选地,第一螺纹紧固件5包括但不限于螺栓、螺柱、螺钉。
32.一些实施例中,如图1和图2所示,两个第二端12上设有定位槽121,定位槽121连通第一端11,开口14设在定位槽121内,定位槽121具有靠近线槽131的侧槽面1211,剥离膜2止抵于侧槽面1211。在该技术方案中,定位槽121能起到对剥离膜2的安装定位作用,使得剥离膜2能快速安装到第二端12上,且侧槽面1211通过与剥离膜2止抵,也可以对剥离膜2进行精确定位,提高剥离膜2的安装可靠性。
33.参考图1,例如,定位槽121的上下两个槽面为侧槽面1211,当安装剥离膜2时,剥离膜2的上下两端与两个侧槽面1211止抵,从而能对剥离膜2进行上下限位。
34.一些实施例中,如图1所示,定位槽121的远离剥离膜2的一端设有第一圆角1212,第一圆角1212能降低定位槽121上出现应力集中的概率,同时也方便定位槽121的加工,有利于提高安装座1制造的良品率。
35.一些实施例中,如图1所示,开口14的远离剥离膜2的一端设有第二圆角14a,第二圆角14a能降低开口14上出现应力集中的概率,同时也方便开口14的加工,有利于提高安装座1制造的良品率。
36.一些实施例中,如图1至图4所示,安装座1包括底座16和支架17。底座16上设有插槽161,底座16上设有连通插槽161的第二螺孔162,第二螺孔162内设有第二螺纹紧固件6。支架17的部分设在插槽161内,支架17与第二螺纹紧固件6相止抵,第一端11、第二端12和第
三端13设在支架17上。
37.安装座1采用分体结构设计,通过分别制造底座16和支架17,再装配的方式得到安装座1,可以降低安装座1的开模复杂度,进而降低安装座1的制造难度。第一端11、第二端12和第三端13均设在支架17上,使得剥离膜2和丝线3可以先安装在支架17上,然后再将支架17安装到底座16上,降低剥离膜2和丝线3的装配难度。
38.支架17和底座16装配时,支架17的部分与底座16通过插接配合,再通过第二螺纹紧固件6穿过第二螺孔162与支架17止抵,进而将支架17固定到底座16上,支架17和底座16采用这种安装固定方式,结构比较简单,安装和拆卸也比较方便。
39.一些实施例中,如图1所示,支架17上设有基准孔172。在剥离靶靶头100工作前,需要校准剥离靶靶头100的位置,使要测试的束流打到剥离膜2上,因此通过基准孔172能便于标定支架17相对于回旋加速器剥离引出装置中主机的位置。
40.一些实施例中,如图1和图5所示,支架17的位于插槽161内的部分上设有锥形孔171,第二螺纹紧固件6具有锥形部61,锥形部61止抵于锥形孔171。在该技术方案中,第二螺纹紧固件6的锥形部61与支架17上的锥形孔171配合,使得第二螺纹紧固件6能对支架17实现多个方向的限位,起到更好的固定效果。
41.参考图5,锥形部61与锥形孔171配合,就能使得第二螺纹紧固件6能对支架17进行上下方向和前后方向的限位,使支架17在底座16上的紧固效果更好。
42.可选地,第二螺纹紧固件6包括但不限于螺栓、螺柱、螺钉。
43.一些实施例中,如图1和图2所示,底座16的位于离子束的回旋方向的两侧设有延伸部163,第三端13沿第一方向延伸,在第一方向上,支架17位于插槽161外的部分的尺寸小于延伸部163的尺寸。
44.在该技术方案中,在第一方向上,延伸部163的尺寸大于支架17位于插槽161外的部分的尺寸,这样在剥离靶靶头100装配或移动的过程中,延伸部163能起到保护支架17的作用,避免支架17与其它部件发生磕碰,降低剥离膜2受到损伤的概率,提高剥离膜2的安全性,也有利于减少更换剥离膜2的次数,进而提高剥离膜2的使用寿命。
45.例如,“第一方向”可以为图2中前后方向,当剥离靶靶头100在向前移动过程中,延伸部163会与前方的部件或物体接触,进而避免支架17的前侧受到磕碰,起到保护支架17上剥离膜2的作用。当然,这里只是举例说明,第一方向不限于前后方向,根据情况可以具体设置,这里不再一一赘述。
46.一些实施例中,如图1和图2所示,在第二方向上,延伸部163的尺寸大于支架17的尺寸,第二方向垂直于第二端12。通过该方式延伸部163能对支架17提供更多方位上的保护作用,当支架17的位于第二端12的一侧接近其他部件或物体时,此时延伸部163也能先于支架17与物体接触,进而起到保护支架17和剥离膜2的作用。
47.例如,第二方向可以为图2中左右方向,延伸部163的尺寸大于支架17的尺寸即可以理解为延伸部163的宽度大于支架17的宽度,当支架17的左右两侧有物体接近时,延伸部163能起到保护支架17左右两侧的作用,防止剥离膜2的左右两侧发生磕碰。
48.一些实施例中,底座16上设有屏蔽层。在该技术方案中,屏蔽层可用于降低磁场对底座16的电流信号的干扰,进而有利于更可靠地采集剥离膜2的电流信号。可选地,屏蔽层可以为聚酰亚胺和铝箔片。
49.一些实施例中,如图1、图2、图3和图6所示,剥离靶靶头100还包括管接头8、绝缘连接柱9。管接头8套设在安装管7内,管接头8上设有第一孔81和第二孔82,第一孔81和第二孔82贯穿管接头8,其中,底座16上设有第三孔164和第四孔165,导电柱10的穿设于第二孔82且一端设在第四孔165内。绝缘连接柱9的一端设在第一孔81内,另一端设在第三孔164内。
50.在该技术方案中,安装管7通过管接头8和绝缘连接柱9与底座16相连。绝缘连接柱9通过插接在管接头8的第一孔81和底座16的第三孔164上,来实现管接头8和底座16的连接,这种连接方式比较简单,安装或拆卸也比较方便。
51.导电柱10穿过第二孔82并一端设在第四孔165内,以实现导电柱10与底座16相连,底座16和支架17为导电件,使剥离膜2采集的电流信号能通过导电柱10向外输出。
52.一些实施例中,如图1、图2和图6所示,底座16上设有第四螺孔166,绝缘连接柱9上设有环形槽9a,第四螺孔166内设有第四螺纹紧固件03,第四螺纹紧固件03的一端止抵在环形槽9a内。也就是说,通过第四螺纹紧固件03、第四螺孔166和环形槽9a的配合作用可以将绝缘连接柱9固定在底座16上。
53.一些实施例中,如图1所示,安装管7上设有第五孔7a,管接头8上设有第六螺孔8a,第五孔7a内设有第五螺纹紧固件04,且第五螺纹紧固件04与第六螺孔8a配合。通过该方式将管接头8与安装管7进行固定装配。
54.可选地,绝缘连接柱9的数量可以为3个、4个等等,这里不再一一赘述。
55.可选地,绝缘连接柱9可以包括但不限于陶瓷柱。
56.可选地,导电柱10包括但不限于铝合金件。
57.可选地,安装管7、管接头8、绝缘连接柱9和导电柱10的形状包括但不限于圆形、矩形、五边形。
58.一些实施例中,如图1所示,如图3所示,安装管7的内壁上设有安装槽7b,管接头8套设在安装槽7b内。在该技术方案中,管接头8通过安装槽7b固定安装在安装管7内部,有利于提高管接头8与安装管7之间的安装可靠性。
59.一些实施例中,如图1、图3和图7所示,剥离靶靶头100还包括绝缘支撑件01。绝缘支撑件01设在安装管7内,绝缘支撑件01上设有中心通孔011和偏心孔012,偏心孔012用于抽真空,绝缘支撑件01的侧部设有第三螺孔013,第三螺孔013连通中心通孔011,导电柱10穿设于中心通孔011,第三螺孔013内设有第三螺纹紧固件02,第三螺纹紧固件02止抵于导电柱10。
60.考虑到导电柱10的长度一般比较长,通过设置绝缘支撑件01能起到支撑导电柱10的作用,防止导电柱10的一端因自重作用发生断裂。其中,导电柱10通过穿设在中心通孔011上与绝缘支撑件01进行安装,并通过第三螺孔013和第三螺纹紧固件02紧固在绝缘支撑件01上,以防止绝缘支撑件01和导电柱10发生脱离。
61.在绝缘支撑件01与导电柱10安装在安装管7的过程中,偏心孔012用于抽取安装管7内的真空,避免安装管7内部存在空气,保证剥离靶靶头100工作时的真空度要求。
62.一些实施例中,如图3所示,绝缘连接柱9上设有用于抽真空的贯通孔91,贯通孔91沿绝缘连接柱9的轴线方向贯穿绝缘连接柱9。在该技术方案中,在绝缘连接柱9上设置贯通孔91,贯通孔91能用于将第一孔81和第三孔164抽真空,避免第一孔81和第三孔164内残留空气,保证剥离靶靶头100工作时的真空度要求。
63.一些实施例中,如图1所示,丝线3为高熔点金属丝,采用金属丝可以保证丝线3具有足够的强度,不易断裂。可选地,丝线3可以包括但不限于钨丝、钼丝、铼丝等。
64.一些实施例中,线槽131包括但不限于v型槽、矩形槽和半圆形槽。
65.根据本发明实施例的回旋加速器剥离引出装置,包括前文的剥离靶靶头100。
66.回旋加速器剥离引出装置用于引出束流,并且剥离引出装置的直线位置和转动的方位角需要调节,以实现不同能量的束流。其中,回旋加速器剥离引出装置的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
67.在本说明书的描述中,参考术语“需要说明的是”、“一些实施例”、“具体地”、或“可选地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。