[发明专利]针对加速器的换靶机构的定位系统及其定位方法

说明书

本发明公开了一种针对加速器的换靶机构的定位系统及其定位方法，涉及加速器的换靶技术领域，包括:插板阀、设置在加速器的真空腔中的靶盘、设置在所述真空腔外的靶杆、直线驱动装置以及旋转驱动装置；所述插板阀位于真空腔的一端部；所述靶盘包括靶盘盘体，所述靶盘盘体与旋转驱动装置连接，所述靶盘盘体的一个圆形壁面或者一个扇形壁面上设有凸起的V型槽，所述V型槽的数量为若干，所述V型槽沿周向均匀环绕分布在该圆形壁面或者该扇形壁面上，所述V型槽内的一个边壁上开有插槽；所述靶杆与直线驱动装置连接。并通过光电开关及其相连的控制器，实现了针对靶杆和圆盘状靶盘的精确定位。

技术领域

本发明涉及针对加速器的换靶技术领域，尤其是涉及一种针对加速器的换靶机构的定位系统及其定位方法，特别是一种用于100MeV回旋加速器的剥离引出旋转式换靶机构的系统及其精确定位方法。

背景技术

回旋加速器,英文：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。

特别是由于质子回旋加速器，尤其是100MeV回旋加速器具有体积小、平均流强大、束流连续、可加速多种粒子的特点，其被广泛应用在物理研究、航空航天、生物医学等领域。例如，质子束能够模拟外太空的辐射环境，可作为航天单粒子效应和仪器抗辐射检测的有效方法，重离子束的离子半径具有可选择性，可用来制造核膜孔。质子回旋加速器装置主要由加速器和一系列的束流传输部件组成。

而质子回旋加速器，特别是100MeV回旋加速器是通过其设置在真空腔内的剥离膜把加速引出的负氢粒子剥离掉两个电子，以此来变成质子，剥离膜设置在真空腔内的方式是：在真空腔内设置有圆盘状靶盘，在圆盘状靶盘上设置有插槽，然后把圆盘状靶盘转动到插槽面向靶杆的位置，定位完成后再把安装有连接着剥离膜的靶片的靶杆面对着插槽移动，直至把连接着剥离膜的靶片插入插槽，这样就能把剥离膜设置在真空腔内，以待完成把加速引出的负氢粒子剥离掉两个电子，以此来变成质子。

但是作为运动设备的靶杆和圆盘状靶盘需要精准定位，方能实现把连接着剥离膜的靶片插入插槽，另外作为运动设备的靶杆和圆盘状靶盘的运动过程是在真空腔这样一个相对隐蔽的空间内，不便于观察其运动过程，容易较大的偏差，常常无法达到精准的定位要求。就比如100MeV质子回旋加速器的靶杆和圆盘状靶盘的定位过程，传统的做法是通过用来检测靶杆位移的电子尺所得到数据来判断靶杆是否运行到把连接着剥离膜的靶片插入插槽中的位置，以此来确定连接着剥离膜的靶片插入插槽的位置的精准性，具体而言就是把电子尺反馈回的电压与给定电压相减后得到的差值是否落在设定的允许的偏差范围来确定剥离膜的靶片插入插槽的位置的精准性，但由于靶盘转动存在的机械误差，很难做到精准定位，无法满足要求。鉴于上述方法存在的缺点，需要一种针对靶杆和圆盘状靶盘的精确定位方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种针对加速器的换靶机构的定位系统及其定位方法，通过光电开关及其相连的控制器，实现了针对靶杆和圆盘状靶盘的精确定位。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种针对加速器的换靶机构的定位系统，包括:插板阀、设置在加速器的真空腔中的靶盘、设置在所述真空腔外的靶杆、直线驱动装置以及旋转驱动装置；

所述插板阀位于真空腔的一端部；

所述靶盘包括靶盘盘体，所述靶盘盘体与旋转驱动装置连接，所述靶盘盘体的一个圆形壁面或者一个扇形壁面上设有凸起的V型槽，所述V型槽的数量为若干，所述V型槽沿周向均匀环绕分布在该圆形壁面或者该扇形壁面上，所述V型槽内的一个边壁上开有插槽；

所述靶杆与直线驱动装置连接；

还包括定位设备，所述定位设备用来把插槽转到所述靶杆能够把连接着剥离膜的靶片准确插入的位置。