[发明专利]一种用于耦合腔加速结构的边耦合腔测量装置及边耦合腔测量方法

说明书

本发明公开了一种用于耦合腔加速结构的边耦合腔测量装置，包括：网络分析仪、测量部和电缆。其中，所述测量部包括主体和同轴线；所述主体为形成有凹槽的铜管；所述同轴线的一端设有磁耦合环；所述同轴线位于所述主体中，且所述磁耦合环位于所述凹槽中；所述同轴线的另一端设有同轴射频接头；所述同轴射频接头通过所述电缆与所述网络分析仪连接。本发明的技术方案通过主体上的凹槽以及位于凹槽中的磁耦合环，既可以实现将待测边耦合腔两侧的加速腔完全短路，又可以为微波信号的激励和接收装置留出了空间，从而可以准确地获取边耦合腔的测试结果。

技术领域

本发明涉及加速器技术领域，具体涉及一种用于耦合腔加速结构的边耦合腔测量装置及边耦合腔测量方法。

背景技术

耦合腔加速结构是一种质子直线加速器，用于将质子束从几十MeV加速到几百MeV的能量。耦合腔加速结构一般包括多个加速腔、边耦合腔、桥式耦合器和端耦合腔。在耦合腔加速结构中，相邻两个加速腔之间通过一个边耦合腔连通。为了使得微波能够通过边耦合腔的传递进入到每个加速腔中并在各加速腔中建立设计的加速电场，加速腔和边耦合腔的腔体频率等参数需要符合设计要求，因此，在耦合腔加速结构使用前，需要对耦合腔加速结构中各腔体的频率等参数进行准确测试，并依据测试结果对腔体进行调谐，从而使各腔体满足设计要求。

相关技术中针对耦合腔加速结构中腔体的测试和调谐，主要是通过活塞探针法。然而，活塞探针法主要适用于各个腔体处在同一轴线上情况。对于耦合腔加速结构中的边耦合腔，由于边耦合腔和加速腔未处于同一轴线，因此，相关技术中的活塞探针法难以得到边耦合腔的准确测试结果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于耦合腔加速结构的边耦合腔测量装置及边耦合腔测量方法，以准确地获取边耦合腔的测试结果。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于耦合腔加速结构的边耦合腔测量装置，包括：网络分析仪、测量部和电缆。其中，所述测量部包括主体和同轴线；所述主体为形成有凹槽的铜管；所述同轴线的一端设有磁耦合环；所述同轴线位于所述主体中，且所述磁耦合环位于所述凹槽中；所述同轴线的另一端设有同轴射频接头；所述同轴射频接头通过所述电缆与所述网络分析仪连接。

进一步地，所述测量部还包括介质；所述介质位于所述主体中；所述同轴线固定于所述介质中。

进一步地，所述介质采用聚四氟乙烯。

进一步地，所述主体包括第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部；所述第三延伸部位于所述第一延伸部和所述第二延伸部之间并将所述第一延伸部和所述第二延伸部连接；所述凹槽位于所述第一延伸部和所述第二延伸部之间对应于所述第三延伸部。

进一步地，所述第一延伸部包括与所述第二延伸部相邻的第一轴向端面；所述第二延伸部包括与所述第一延伸部相邻的第二轴向端面；所述凹槽位于所述第一轴向端面和所述第二轴向端面之间。

进一步地，所述第三延伸部包括弧面和与所述弧面连接的顶平面；所述弧面与所述第一延伸部的外表面和所述第二延伸部的外表面位于相同的圆周面上；所述顶平面位于所述第一轴向端面和所述第二轴向端面之间，并分别与所述第一轴向端面和所述第二轴向端面连接；所述凹槽由所述顶平面、所述第一轴向端面和所述第二轴向端面所围成。

进一步地，所述顶平面垂直于所述第一轴向端面和所述第二轴向端面。

进一步地，所述第三延伸部还包括自所述顶平面向所述第三延伸部的内部凹陷的沟槽；所述磁耦合环位于所述凹槽中并位于所述沟槽的上方或内部。

进一步地，所述介质填充在所述第一延伸部和所述第二延伸部内；所述同轴线穿设在位于所述第一延伸部中的所述介质内。

进一步地，位于所述第一延伸部中的所述介质内形成由通孔。

进一步地，所述主体在第一方向上的长度至少要大于耦合腔加速结构中沿着所述第一方向连接的三个加速腔在所述第一方向上的长度。