一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量装置及方法与流程

本发明涉及一种偏转板极间距测量装置，具体为一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量装置及方法，属于偏转板极间距测量装置应用技术领域。

背景技术：

随着目前癌症治疗的需求上升，质子治疗成为一种有效治疗肿瘤的手段。因为质子在物质中的bragg峰的能量分布特性，通过控制质子bragg峰的位置可以达到有效杀伤病灶，同时减少对周围健康组织的破坏的目的。超导质子回旋加速器是质子医疗体系中的核心部件，与常温回旋加速器比较，超导质子回旋加速器具有结构紧凑，运行功率损耗小的优点。其中，引出区的偏转板是此类加速器引出区的关键部件之一。束流引出区的束流偏转原理是利用偏转板产生的电场对束流施加向外的作用力，使束流脱离加速区进入边缘场区域，边缘磁场快速下降，导致束流偏转入引出磁通道内。

偏转板的关键参数是静电场的电场强度，高压电极的电压大小可通过高压电源读数获取，根据电场强度计算公式，求取电场强度还需获得偏转板间距参数，目前最常用的一种方式是通过楔形塞尺进行测量偏转板极间隙，而通过楔形塞尺读数精度过低。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决目前通过楔形塞尺进行测量偏转板极间隙的读数精度过低的问题，而提出一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量装置，包括装配间隙量规、测量工装底板、测量工装平板、调节螺栓、水准泡、千分表夹持零件和千分表，所述千分表夹持零件、千分表和水准泡均固定在所述测量工装平板上，且所述装配间隙量规装配于高压电极与束流切割膜之间，装配间隙量规装配于高压电极与束流切割膜间，作为初始装配间隙参考，所述测量工装平板下方平行设置有测量工装底板，且所述测量工装平板中部一端垂直贯穿设置有调节螺栓，测量工装平板上开有沉台，用于定位千分表夹持零件，沉台深度为2-4mm，千分表夹持零件安装于沉台内，通过螺钉与测量工装平板固定并夹紧千分表。

本发明的进一步技术改进在于：所述千分表固定在测量工装平板一端，且所述千分表夹持零件设置在千分表与测量工装平板的连接处，所述测量工装平板两端上方均设置有水准泡，参考放置于测量工装平板上的两个水准泡，调节测量工装平板至水平位置。

本发明的进一步技术改进在于：所述测量工装底板通过螺钉与偏转板下安装板连接，且所述测量工装平板通过调节螺栓与测量工装底板固定，并搭靠于偏转板下部外固定板上。

本发明的进一步技术改进在于：所述测量工装平板外轮廓为弧形，且所述测量工装平板半径与束流切割膜外表面半径相同，所测量偏转板的束流切隔膜可通过卡槽拆卸。

本发明的进一步技术改进在于：所述千分表通过螺钉和千分表夹持零件固定于测量工装平板上，且千分表夹持零件安装于测量工装平板上表面沉台内，通过螺钉固定，并夹紧所夹持千分表，为保证千分表轴心与千分表夹持零件通孔的同轴度，千分表夹持零件通孔直径比千分表固定杆直径大0.3-0.6mm。

本发明的进一步技术改进在于：所述千分表夹持零件额通孔轴心延长线交于偏转板圆心，且轴心等角度对称分布，两两间距分别为9°、18°、9°。

一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：偏转板装置完成组装后，将被测对象安装于固定底座上，测量工装安装平板通过螺钉与偏转板下安装板固定，测量工装平板通过调节螺栓与测量工装安装平板连接并固定，搭靠于偏转板下部外固定板上，抵紧束流切割膜，参考放置于测量工装平板上的两个水准泡，调节测量工装平板至水平位置；

步骤二：千分表通过千分表夹持零件安装于测量工装平板上表面沉台内，通过螺钉固定，千分表测量杆探头抵近高压电极，千分表读数-mm，夹紧千分表，记录千分表数值a，安装束流切割膜，记录千分表数值b；

步骤三：在获取千分表读数a、b后，利用公式c＝b-a求得该点的间距，测量工装平板上设有多个沉台，可一次性获取c1、c2、c3、c4共4点间距。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够较为准确的测量出偏转板高压电极与束流切隔膜之间的距离，便于准确计算出偏转束流的实际电场强度，同时采用铝合金材质可降低测量装置的重量并减小加工难度，降低制造成本。本发明操作方便，牢固耐用，具有良好的社会效益，适合推广使用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量装置装配于偏转板上的结构示意图。

图中：1、装配间隙量规；2、测量工装底板；3、测量工装平板；4、调节螺栓；5、水准泡；6、千分表夹持零件；7、千分表；8、偏转板下安装板；9、束流切割膜；10、高压电极。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

请参阅图1所示，一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量装置，包括装配间隙量规1、测量工装底板2、测量工装平板3、调节螺栓4、水准泡5、千分表夹持零件6和千分表7，千分表夹持零件6、千分表7和水准泡5均固定在测量工装平板3上，且装配间隙量规1装配于高压电极10与束流切割膜9之间，装配间隙量规1装配于高压电极10与束流切割膜9间，作为初始装配间隙参考，偏转板完成装配后，将装配间隙量规1装配于高压电极与束流切割膜两端，作为装配间隙参考并调整高压电极前后位置至抵住装配间隙量规1，测量工装平板3下方平行设置有测量工装底板2，且测量工装平板3中部一端垂直贯穿设置有调节螺栓4，测量工装平板3上开有沉台，用于定位千分表夹持零件6，沉台深度为2-4mm，千分表夹持零件6安装于沉台内，通过螺钉与测量工装平板3固定并夹紧千分表7。

作为本发明较佳的实施例，千分表7固定在测量工装平板3一端，且千分表夹持零件6设置在千分表7与测量工装平板3的连接处，测量工装平板3两端上方均设置有水准泡5，参考放置于测量工装平板3上的两个水准泡5，调节测量工装平板3至水平位置，完成安装后通过卡槽拆卸束流切割膜9。

作为本发明较佳的实施例，测量工装底板2通过螺钉与偏转板下安装板8连接，且测量工装平板3通过调节螺栓4与测量工装底板2固定，并搭靠于偏转板下部外固定板上。

作为本发明较佳的实施例，测量工装平板3外轮廓为弧形，且测量工装平板3半径与束流切割膜9外表面半径相同，所测量偏转板的束流切隔膜9可通过卡槽拆卸。

作为本发明较佳的实施例，千分表7通过螺钉和千分表夹持零件6固定于测量工装平板3上，且千分表夹持零件6安装于测量工装平板3上表面沉台内，通过螺钉固定，并夹紧所夹持千分表7，为保证千分表7轴心与千分表夹持零件6通孔的同轴度，千分表夹持零件6通孔直径比千分表固定杆直径大0.3-0.6mm。

作为本发明较佳的实施例，千分表夹持零件6额通孔轴心延长线交于偏转板圆心，且轴心等角度对称分布，两两间距分别为9°、18°、9°。

一种回旋加速器带电粒子偏转板极间距测量的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：偏转板装置完成组装后，将被测对象安装于固定底座上，测量工装安装平板2通过螺钉与偏转板下安装板8固定，测量工装平板3通过调节螺栓与测量工装安装平板2连接并固定，搭靠于偏转板下部外固定板上，抵紧束流切割膜9，参考放置于测量工装平板3上的两个水准泡5，调节测量工装平板3至水平位置；

步骤二：千分表7通过千分表夹持零件6安装于测量工装平板3上表面沉台内，通过螺钉固定，千分表测量杆探头抵近高压电极10，千分表7读数2-5mm，夹紧千分表7，记录千分表数值a，安装束流切割膜9，记录千分表数值b；

步骤三：在获取千分表读数a、b后，利用公式c＝b-a求得该点的间距，测量工装平板3上设有多个沉台，可一次性获取c1、c2、c3、c4共4点间距。

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。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。