[发明专利]一种水重力式内靶束流测量装置

说明书

本发明涉及加速器束流测量技术领域，具体公开了一种水重力式内靶束流测量装置，包括束流测量组件、重力可调式冷却组件、杠杆平衡组件和限位件，所述束流测量组件通过重力可调式冷却组件连接在杠杆平衡组件的一端，所述限位件设置在杠杆平衡组件侧面。本装置采用翘翘板式结构，充分利用了回旋加速器壳体内的安装空间，利用冷却液自身的重力作为翘翘板式结构的动力，可省略复杂的动力驱动件的布置，体积小，结构简单，成本低，冷却效果好，测量时，内靶测量件的束流大小更稳定。

技术领域

本发明涉及小型医用回旋加速器束流测量技术领域，具体是一种水重力式内靶束流测量装置。

背景技术

小型医用回旋加速器用于生产放射性核素药物，回旋加速器带电粒子在回旋加速器内沿周向不断加速运动，尽可能保证高真空度，真空密封的主要作用是减少加速器腔体内部的气体分子，减少被加速器加速粒子与气体分子碰撞而造成的能量损失，也减少被加速粒子因与气体分子发生碰撞而造成被加速粒子脱离加速轨道的概率，粒子加速器中的“粒子”实际上是指大体沿某一特定方向(称为纵向)运动的能量差别不大的带电粒子流，常称之为粒子束或束流，束流诊断系统是加速器的一个重要组成部分，被誉为加速器的眼睛，在束流性能调试、关键参数优化、加速器性能改善以及运行状态等方面起到至关重要的作用，用于测量束流的流强、位置、截面、发射度等。

医用回旋加速器内靶是其束流诊断系统的一部分，主要用于测量注入加速器的最大束流强度，其在束流调试初期和束流调试后期都是观测注入束流强度的有效技术手段。在加速器调试过程中，为了提高束流的注入效率，必须优化离子源、注入线及注入偏转板等部件的机械参数和电磁参数，内靶放在加速器的中心区1MeV能量附近，作为束流观察靶。调试时，应优化各项参数尽可能将内靶束流调大，即离子源注入效率最高状态，为调整和优化束流加速和引出参数打好基础。

目前大多数小型医用回旋加速器内靶采用气缸作为内靶的动力源，将驱动主体安装在加速器外部，通过气缸的往复运动来驱动内靶靶头的上下运动，从而实现靶头的挡束接收信号，如非专利文献《中国原子能科学研究院年报》2012年1期公布的10MeV医用回旋加速器内靶设计，主要由气缸、固定法兰、气缸法兰、导向法兰、密封波纹管组件、绝缘法兰、磁铁盖板密封法兰、水管、靶头等部分组成，其水管和靶头通过气缸驱动，水管一般为铜管，为硬管，为了延伸到束流测量位置，水管底部设置有弯折，而且较长，因此角度大，占用空间大，安装受限，靶头的散热功能差，内靶长时间带束流调试的稳定性得不到保证，另外靶头和水管段真空密封结构设计非常复杂，抗压能力弱，密封波纹管组件长期运动后，会造成密封破坏，形成不了真空密封，影响束流测量精度，及破坏回旋加速器稳定运行状态。

又如专利文献(中国专利公开号CN107817511A)公开的一种束流诊断高精度直线传动装置，其同样能够用于束流的测量或诊断，其传动装置占用空间较大，从而导致安装时空间受限，增大安装检修难度，另外冷却不充分，容易造成靶头或探头高热，造成束流测量精度差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水重力式内靶束流测量装置，采用翘翘板式结构，充分利用了回旋加速器壳体内的安装空间，利用冷却液自身的重力作为翘翘板式结构的动力，可省略复杂的动力驱动件的布置，体积小，结构简单，成本低，冷却效果好，测量时，内靶测量件的束流大小更稳定。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种水重力式内靶束流测量装置，包括束流测量组件、重力可调式冷却组件、杠杆平衡组件和限位件，所述束流测量组件通过重力可调式冷却组件连接在杠杆平衡组件的一端，所述限位件设置在杠杆平衡组件侧面。