[发明专利]自由电子激光装置的加速器腔体装置组装工装及方法

说明书

本发明公开了一种自由电子激光装置的加速器腔体装置组装工装及方法，该工装包括上游腔调整支架、下游腔调整支架和旋转调整支架。该方法包括通过上游腔调整支架和下游腔调整支架能够对加速器腔体装置的节腔体在X、Y、Z方向上进行粗调和在Y方向和Z方向上进行微调，从而使节腔体的满足水平方向和高度方向的安装精度要求；通过旋转微调支架调整加速器腔体装置的节腔体的角度位置，从而使节腔体的满足角度位置的安装精度要求。本发明能够在超净间内组装时达到安装精度的要求。

技术领域

本发明涉及一种专用工装，特别涉及一种自由电子激光装置的加速器腔体装置组装工装及方法。

背景技术

X射线波长范围为0.001～10nm,介于紫外线和γ射线之间。波长在0.1nm以上的则称为软X射线，波长在0.01nm～0.1nm之间的为硬X射线。自由电子激光(Free ElectronLaser，FEL)是目前最先进的X光光源。自由电子激光是自由电子产生的相干光。自由电子激光是世界上唯一可以同时满足研究在原子或分子尺度的过程所需要的时间和空间尺度的试验装置。为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供前所未有的高分辨成像，先进结构解析、超快过程探索等尖端研究手段。硬X射线自由电子激光装置，由加速器、波荡器和光束线站系统三部分组成。其中加速器为低温超导模组，其主要部件为加速器腔体装置，按上下游顺序依次包括连通的上游阀门、腔串、低温监视室和下游阀门。腔串由多个节腔体构成，多个节腔体之间需要按照上下游顺序通过波纹管连通。其中上游阀门与相邻的节腔体之间通过波纹管连通，下游阀门与相邻的节腔体通过真空管以及波纹管连通，所述真空管上套设有低温监视室，用于对加速器腔体装置中穿行电子束进行监视。由于加速器腔体装置为低温超导模组，需要在超净间内进行组装，上游阀门、腔串、低温监视室和下游阀门需保持同轴，因此上游阀门、腔串、低温监视室和下游阀门的安装位置及组装精度要求较高。因此，如何有效的解决加速器腔体装置在超净间内组装时需要达到的精度问题成为本领域亟需解决的技术问题。其次，在每个节腔体的旋转角度的保持要求的安装位置及精度尤为重要，因此如何解决加速器腔体装置的节腔体的旋转角度的位置调节并且达到精度要求成为本领域亟需解决的技术问题。再次，在每个节腔体下游端的径向方向上设置有冷端，与冷端连接有耦合器，而耦合器安装后可能会受到振动等环境影响而与冷端发生松动，因此如何解决保持耦合器与冷端的稳定性连接成为本领域亟需解决的技术问题。特别是节腔体的冷端连接的耦合器的同轴度安装位置及精度尤为重要，因此，如何解决加速器腔体装置的耦合器的安装并且达到精度要求成为本领域亟需解决的技术问题。最后，腔串的节腔体之间、节腔体与低温监视室之间以及阀门与节腔体之间在X方向上都需要保持较高的安装精度。因此，如何在超净间内组装时解决节腔体之间、节腔体与低温监视室之间以及上游阀门与节腔体之间在X方向的安装位置及精度要求成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种自由电子激光装置的加速器腔体装置组装工装及方法，以解决自由电子激光装置的加速器腔体装置在超净间内组装时达到的安装精度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自由电子激光装置的加速器腔体装置组装工装，包括：上游腔调整支架、下游腔调整支架和旋转调整支架；

所述上游腔调整支架和下游腔调整支架均包括通用支柱以及位于所述通用支柱上的托板；所述通用支柱包括支柱底盘、垂直连接在所述支柱底盘上的立柱管，所述立柱管通过法兰盘螺纹连接有伸入到所述立柱管内的轴向调节螺杆，所述轴向调节螺杆上螺纹连接有位于所述法兰盘上方的轴向锁紧螺母，所述轴向调节螺杆通过螺母连接有U型支架，所述U型支架上设置有承载板，所述承载板的两侧设置有承载侧板，所述承载侧板上设置有在Y方向上微调所述托板位置的Y向微调螺杆；所述托板包括横板以及垂直连接在所述横板的竖板，所述竖板上设置有下半周弧形凹槽，所述横板通过固定螺栓及其上的调节垫圈螺纹连接在承载板的承载螺纹孔上，所述横板还螺纹连接有Z向微调螺杆并抵在承载板的上表面；所述Y向微调螺杆抵在所述横板或者竖板在Y方向两端的侧壁上，用于在Y方向微调托板111的位置；