[发明专利]调谐装置及具有其的超导加速腔

说明书

本发明提供一种调谐装置，用于调谐超导加速腔，该调谐装置包括：固定框架、驱动机构、第一联动机构、压电陶瓷致动器及第二联动机构，所述驱动机构设置于所述固定框架，所述驱动机构通过所述第一联动机构与所述压电陶瓷致动器的一端连接，所述压电陶瓷致动器的另一端通过所述第二联动机构与所述超导加速腔的调谐板连接。本发明还提供一种超导加速腔。

技术领域

本发明属于超导技术领域，特别涉及一种调谐装置及具有其的超导加速腔。

背景技术

随着超导技术的不断发展，其应用也越来越广泛，其中，超导加速器就是利用超导性的加速腔可以在很小的微波功率下产生很强的加速电场的这一特性，而发展起来的新型加速器，超导加速器的应用可大大缩减加速器的尺寸，降低加速器的功率消耗，因此在经济上和技术上具有巨大的优越性。

在超导直线加速器中，四分之一波长谐振腔(Quarter Wave Resonator，QWR)作为超导加速腔，主要运用于粒子的稳定高效加速。QWR腔体在工作过程中会受到氦压波动、洛伦兹失谐、颤噪等因素影响而发生频率变化。为了使QWR腔体能在设定的频率范围内正常工作，不仅需要在设计和加工上精确调整，同时还需要调谐装置来调节外界因素对腔体的影响，使QWR腔体正常工作。现有的调谐装置由于无法跟上QWR腔体频率的变化，通常会使得频率调谐滞后，达不到实时调谐QWR腔体的目的，进而影响QWR腔体的加速效果。

发明内容

鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种调谐装置及具有其的超导加速腔。

根据本发明的一个方面，提供了一种调谐装置，用于调谐超导加速腔，该调谐装置包括：固定框架、驱动机构、第一联动机构、压电陶瓷致动器及第二联动机构，所述驱动机构设置于所述固定框架，所述驱动机构通过所述第一联动机构与所述压电陶瓷致动器的一端连接，所述压电陶瓷致动器的另一端通过所述第二联动机构与所述超导加速腔的调谐板连接。

根据一些实施方式，所述固定框架包括底板、顶板、第一连接杆、导向轴、中间板及第二连接杆，所述底板与所述顶板相对设置，并通过所述第一连接杆连接，所述导向轴底端与所述底板连接，顶端与所述顶板连接，所述中间板设置于所述底板与所述顶板之间，并通过所述第二连接杆与所述底板连接。

根据一些实施方式，所述驱动机构包括步进电机、丝杆、联轴器、步进电机连接座及两个轴承支座，所述步进电机固定于所述步进电机连接座，所述步进电机连接座固定于所述底板，所述丝杆通过所述联轴器与所述步进电机的输出轴连接，所述两个轴承支座分别套设于所述丝杆的两端，且所述两个轴承支座分别固定于所述底板、所述中间板。

根据一些实施方式，所述驱动机构还包括电源，所述电源与所述压电陶瓷致动器电连接，以对所述压电陶瓷致动器通电，使得所述压电陶瓷致动器产生伸缩变形而产生驱动力。

根据一些实施方式，所述第一联动机构包括第一滑动板、螺母、第二滑动板及第三连接杆，所述第一滑动板设置于所述底板与所述中间板之间，并套设于所述导向轴，所述螺母固定于所述第一滑动板并套设于所述丝杆，所述第二滑动板设置于所述中间板与所述顶板之间，并通过所述第三连接杆与所述第一滑动板连接。

根据一些实施方式，所述压电陶瓷致动器的底端与所述第二滑动板固定连接。

根据一些实施方式，所述第二联动机构包括第三滑动板及内导杆，所述第三滑动板设置于所述压电陶瓷致动器的顶端，且套设于所述导向轴，所述内导杆底端与所述第三滑动板固定连接。

根据一些实施方式，所述调谐装置还包括限位机构，所述限位机构包括限位开关座、第一限位开关、第二限位开关及触头，所述限位开关座设置于所述底板的一侧，所述第一限位开关固定于所述限位开关座，并设置于所述第一滑动板的下方，所述第二限位开关固定于所述限位开关座，并设置于所述第一滑动板的上方，所述第一限位开关、第二限位开关均与所述步进电机的电源电连接，所述触头固定于所述第一滑动板的靠近所述限位开关座的一侧。