[实用新型]一种回旋加速器内离子源更换装置

说明书

本实用新型公开一种回旋加速器内离子源更换装置，包括第一连接法兰、第二连接法兰、真空抽气口、支撑平台、调节螺母、离子源头部、手动插板阀、支架、内套管、外套管、第三连接法兰；所述离子源头部安装在内套管顶部，内套管竖直安装在外套管内，外套管分为上段外套管、中段外套管、下段外套管，上段外套管、中段外套管、下段外套管通过第二连接法兰和第一连接法兰连接，上段外套管上安装有手动插板阀和真空抽气口；所述下段外套管下方竖直固定在支撑平台顶部，所述支撑平台右侧设置有与支架滑道配合的滑块，支撑平台通过滑块安装在支架上。本实用新型具有结构简单、操作方便、定位精准的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种回旋加速器内离子源更换装置，尤其是一种具有结构简单、操作方便、定位精准的回旋加速器内离子源更换装置。

背景技术

回旋加速器(Cyclotron)它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，是高能物理中的重要仪器。最简单的回旋加速器由两个D形的至于均匀磁场中的铜质腔组成。一个高频振荡器跨接于两个腔之间。显然，只有两个腔之间的空隙中才存在电场，带电粒子也只有通过空隙时才获得能量。两个腔被密封在真空室中，以减小与空气分子碰撞而引起的能量损失。

当电荷被空隙中的电场加速进入某一个D形腔时，加速过程开始，一旦电荷进入该腔，将沿半圆形路径运动。腔中没有电场，所以带电粒子速度保持不变。如果振荡器的频率与回旋频率相同，那么，带电粒子到达空隙的时候外加电压极性正好改变，空隙中的电场方向随之改变，使粒子得到加速又进入另一D形腔，这时粒子运动的半径也就大了一些。这样，粒子每次通过空隙都获得一些动能，从而进入更大半径的运动轨道。这一过程一直重复到粒子从D形腔的边界射出。带电粒子的动能与D形腔的半径有关。当磁通密度给定时，带电粒子的动能只能靠腔半径的增大而增大。

回旋加速器中带电离子发生装置，叫做离子源(英文名称：Ion source)。离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置。

离子源作为回旋加速器产生离子的源头，是回旋加速器核心部件之一。内离子源由于工作时阴极材料的消耗和损失，具有一定的工作寿命。随回旋加速器工作时间增加，内离子源里的阴极材料损耗和清洗阳极附着物增加，需要定期更换和维护内离子源，保持内离子源的高工作效率。大多数回旋加速器通过开腔来更换内离子源，然而这样的更换方式会破坏主机的真空，延误加速器的正常工作时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有结构简单、操作方便、定位精准的回旋加速器内离子源更换装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种回旋加速器内离子源更换装置，包括第一连接法兰、第二连接法兰、真空抽气口、支撑平台、调节螺母、离子源头部、手动插板阀、支架、内套管、外套管、第三连接法兰；

所述离子源头部安装在内套管顶部，内套管竖直安装在外套管内，外套管分为上段外套管、中段外套管、下段外套管，上段外套管、中段外套管、下段外套管通过第二连接法兰和第一连接法兰连接，上段外套管上安装有手动插板阀和真空抽气口；所述下段外套管下方竖直固定在支撑平台顶部，所述支撑平台右侧设置有与支架滑道配合的滑块，支撑平台通过滑块安装在支架上；

所述内套管和外套管的中轴线重合；

所述手动插板阀为设置在内套管和外套管之间空隙的闭气开关；

所述支撑平台通过滑块沿支架滑行并固定；

所述真空抽气口连接真空泵，在工作状态时，保持内套管和外套管之间间隙的真空状态；

所述第三连接法兰安装在上段外套管顶部；

所述第一连接法兰、第二连接法兰、第三连接法兰内均安装有密封圈，保持外套管内的密封性；