一种用于回旋加速器磁体的柔性调节支撑机构的制作方法

本发明属于回旋加速器工程技术领域，具体涉及一种用于回旋加速器磁体的柔性调节支撑机构。

背景技术：

目前，回旋加速器是医疗中治疗肿瘤的一种有效的装置，它能够避免传统的手术治疗及其后续的并发症。加速器利用电场对不同的带电粒子进行加速，使其到达一定的能量后能够对指定肿瘤组织进行深度破坏，达到治疗的效果。

根据带电粒子的不用，加速器分为直线电子加速器、质子加速器以及重离子加速器。加速器是一个复杂的综合性装置，其中主机是加速器的重要组成部件，为加速器提供并加速治疗所需的粒子。在主机中，磁体是提供加速器运行所需环境的核心部件，需要安装到主机内部。由于磁体安装后需要进行位置调节，且通电后会有一定量的形变和唯一，因此要求磁体的支撑机构必须是柔性可调节。磁体骨架的运行温度为4k，冷屏的运行温度为70k，杜瓦以及外部的温度为大于280k，因此要求设计相关的结构保证这些部件的温度梯度。

现有的磁体支撑机构多以不锈钢杆进行支撑，具有调节功能，但是其柔性以及热传导均不能很好地满足磁体的要求，容易造成主机磁体尤其是超导磁体的运行不稳。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够满足支撑、调节、柔性变形、低热传导的回旋加速器磁体的柔性调节支撑机构，具体通过以下技术方案实现：

一种用于回旋加速器磁体的柔性调节支撑机构，包括外壳、调节组件、柔性组件；所述外壳包括上壳体、下壳体，上壳体和下壳体均呈长筒状，上壳体同轴设在下壳体的顶面上，且上壳体和下壳体的顶板中部均设有通孔；

所述调节组件包括顶杆、限位螺母、调节螺母，所述顶杆的上端为螺纹段，顶杆的中部设有限位板，顶杆的下端为连接端；所述顶杆设在外壳内，其螺纹段位于上壳体的上方，其限位板位于上壳体内，其连接端位于下壳体内的顶端；

所述限位螺母设在顶杆烦人螺纹段根部，调节螺母螺旋设在顶杆的螺纹段上，其底面与限位螺母接触，旋转调节螺母实现顶杆的纵向移动；

所述柔性组件包括上万向节、拉绳、下万向节、底座，所述上万向节的下活动端连接着拉绳，拉绳的下端连接着下万向节的上活动端，所述底座连接在下万向节的下活动端上；

工作时，拉杆机构设在磁体容器杜瓦机构的对应位置处，所述外壳的下壳体固接在杜瓦结构上，柔性组件的底座与磁体骨架连接，通过调节组件的调节螺母实现磁体骨架的位置调节。

所述波纹管套设在限位板与下壳体之间的顶杆上，波纹管的下端固接在下壳体的顶板上，波纹管的上端固接在上壳体的底面上。

所述下壳体内设有环形的挂板，在挂板内环面的底端上贴设有冷屏，挂板的外环面上包覆有一层绝热层，减少杜瓦以及拉杆顶部对冷屏的热辐射。

所述下万向节的上活动端上套设有挡环，挡环上分布有凸起，通过挡环实现冷屏的位置限位，凸起有效避免冷屏的热传递到下万向节，进而传递到磁体骨架上。

所述上万向节上的两根活动轴的端面处分别设有第一挡圈、第二挡圈，下万向节的两根活动轴端面上分别设有第三挡圈、第四挡圈，分别实现阻止两根活动轴上的热传导。

本发明的有益技术效果：

(1)、本发明能够快速对磁体进行支撑调节，通过调节机构可快速对磁体进行调节，提高磁体的安装效率。

(2)、本发明还能够通过拉绳有效吸收磁体在运行时收缩产生的形变和位移，避免了刚性支撑的应力集中，大大提高了主机的可靠性。

(3)、本发明还能够通过冷屏和绝热层有效地阻止外界对冷屏以及磁体骨架的热传导，大大降低了对冷屏以及磁体骨架的热负载，有效提高了主机系统的运行效率。

(4)、本发明的结构简单，安全可靠，能够在主机磁体安装后快速进行支撑和位置调节，并且解决磁体变形带来的支撑变形、温度梯度所需的隔热等技术难题，从而确保磁体的稳定运行，提高主机的可靠性；上万向节、碳纤维的拉绳、下万向节组成的机构能够吸收磁体骨架的变形和位移，能够有效保护拉杆结构。

附图说明

图1为本发明各部件的爆炸图。

图2为本发明实际使用时的剖面示意图。

图中序号：磁体骨架1、底座2、下万向节3、绝热层4、挂板5、拉绳6、挡环7、下壳体8、第一挡圈9、第二挡圈10、上万向节11、上壳体12、波纹管13、垫片14、调节螺母15、顶杆16、杜瓦结构17、冷屏18、顶板19。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2，一种用于回旋加速器磁体的柔性调节支撑机构，包括外壳、调节组件、柔性组件；所述外壳包括上壳体12、下壳体8，上壳体12和下壳体8均呈长筒状，上壳体12同轴设在下壳体8的顶面上，且上壳体12和下壳体8的顶板中部均设有通孔；

所述调节组件包括顶杆16、限位螺母、调节螺母15，所述顶杆16的上端为螺纹段，顶杆16的中部设有限位板，顶杆16的下端为连接端；所述顶杆16设在外壳内，其螺纹段位于上壳体12的上方，其限位板位于上壳体12内，其连接端位于下壳体8内的顶端；

所述限位螺母设在顶杆16烦人螺纹段根部，调节螺母15螺旋设在顶杆16的螺纹段上，其底面与限位螺母接触，旋转调节螺母15实现顶杆16的纵向移动；

所述柔性组件包括上万向节11、拉绳6、下万向节3、底座2，所述上万向节10的下活动端连接着拉绳6，拉绳6的下端连接着下万向节3的上活动端，所述底座连接在下万向节3的下活动端上；

参见图2，工作时，拉杆机构设在磁体容器杜瓦机构17的对应位置处，所述外壳的下壳体8固接在杜瓦结构17上，柔性组件的底座2与磁体骨架1连接，通过调节组件的调节螺母15实现磁体骨架1的位置调节。

优选的，所述波纹管13套设在限位板与下壳体8之间的顶杆16上，波纹管13的下端固接在下壳体8的顶板19上，波纹管13的上端固接在上壳体12的底面上。

优选的，所述下壳体8内设有环形的挂板5，在挂板5内环面的底端上贴设有冷屏18，挂板5的外环面上包覆有一层绝热层4，减少杜瓦以及拉杆顶部对冷屏的热辐射。

优选的，所述下万向节3的上活动端上套设有挡环7，挡环7上分布有凸起，通过挡环7实现冷屏18的位置限位，凸起有效避免冷屏的热传递到下万向节，进而传递到磁体骨架上。

优选的，所述上万向节11上的两根活动轴的端面处分别设有第一挡圈9、第二挡圈10，下万向节3的两根活动轴端面上分别设有第三挡圈、第四挡圈，分别实现阻止两根活动轴上的热传导。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。