本发明属于回旋加速器技术领域，具体的，涉及一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构及其工作方式。
背景技术：
回旋加速器广泛的应用于重离子生物效应、重离子治癌、材料科学和航天器件的单粒子效应等研究领域。
高频系统是超导回旋加速器项目的重要组成部分，其中高频谐振腔体在高频系统中起着至关重要的作用，粒子在回旋加速器中运动所需能量是由高频谐振腔提供。当粒子经过腔体的加速间隙时，由于高频谐振腔两边界存在电势差，固粒子会获得能量从而被加速。但是在功率源向腔体馈入功率时，谐振腔的表面会因为热损而产生局部的变形，造成谐振频率偏移，为了能够对谐振腔频率进行微量的调整，会使用到微扰棒，为了能够实现微扰棒的上下移动，本发明提供了以下技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构及其工作方式。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构，包括机架、同步传动结构、微扰棒调节结构和限位结构，所述机架上安装有同步传动结构与微扰棒调节结构，同步传动结构驱动微扰棒调节结构作伸缩运动，限位结构安装在微扰棒调节结构上；
所述机架包括安装盘、直线导轨和固定法兰盘，所述安装盘与固定法兰盘通过三根直线导轨连接，安装盘上安装有电位器；
所述同步传动结构包括电机、主动轮、从动轮、调节张紧轮、双向同步带、滚轴丝杆，所述电机安装设置在安装盘的一面上，安装盘的另一面上安装有主动轮、从动轮以及调节张紧轮，所述主动轮与电机连接，主动轮通过双向同步带驱动三个从动轮同步转动，三个从动轮分别连接三根滚轴丝杆的一端，滚轴丝杆的另一端通过轴承安装在固定法兰盘上；
所述微扰棒调节结构包括移动法兰盘、螺母和微扰棒，微扰棒的一端通过螺栓安装在移动法兰盘上，微扰棒的另一端穿过固定法兰盘；
所述移动法兰盘上开有导轨通孔与螺母通孔，螺母通孔中安装有螺母，导轨通孔中穿过直线导轨，滚轴丝杆与螺母配合安装；
所述限位结构包括限位开关、上限位块与下限位块，所述限位开关安装在移动法兰盘上，上限位块与下限位块安装在直线导轨上。
进一步的，所述安装盘与固定法兰盘所处平面相互平行。
进一步的，所述主动轮与从动轮均为双向齿轮。
进一步的，三个所述从动轮在安装盘上呈三角形分布，所述主动轮安装在三个从动轮所成的三角形区域内。
进一步的，所述上限位块安装于移动法兰盘的上方，所述下限位块安装于移动法兰盘的下方。
进一步的，所述限位开关采用机械式限位开关。
进一步的，所述微扰棒穿过外导体，驱动机构通过外导体与谐振腔连接，通过电机与电位器与调谐控制系统通信连接。
一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构的工作方式，包括如下步骤，电机驱动主动轮转动，主动轮通过双向同步带驱动从动轮，从动轮带动滚轴丝杆，滚轴丝杆通过与螺母的配合驱动移动法兰盘上下运动，移动法兰盘通过限位开关、上限位块与下限位块限制在安全运动范围内作伸缩运动。
本发明的有益效果：本发明结构紧凑，减小了驱动结构所占空间，通过滚轴丝杆与直线导轨来驱动和引导微扰棒上下移动，速度控制更加精确，微扰棒的移动更加稳定，性能可靠，结构简单，便于维修。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部结构示意图；
图3是本发明的组装位置与工作流程示意图。
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。
一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构，包括机架、同步传动结构、微扰棒调节结构和限位结构，所述机架上安装有同步传动结构与微扰棒调节结构，同步传动结构驱动微扰棒调节结构作伸缩运动，限位结构安装在微扰棒调节结构上。
如图1所示，所述机架包括安装盘2、直线导轨5和固定法兰盘8，所述安装盘2与固定法兰盘8通过三根直线导轨5连接，三根直线导轨5的两端通过螺栓固定在安装盘2与固定法兰盘8上，安装盘2与固定法兰盘8所处平面相互平行，安装盘2上安装有电位器21，电位器21记录电机1旋转的起始点，在谐振腔频繁通过微扰棒10调频后找回原始设置点。
如图1、图2所示，所述同步传动结构包括电机1、主动轮3、从动轮11、调节张紧轮13、双向同步带12、滚轴丝杆4，所述电机1安装设置在安装盘2与微扰棒10相背的一面上，安装盘2的另一面上安装有主动轮3、从动轮11以及调节张紧轮13，其中主动轮3与从动轮11均为双向齿轮，所述主动轮3与电机1连接，如图3所示，三个从动轮11在安装盘2上呈三角形分布，主动轮3安装在三个从动轮11所成的三角形区域内，主动轮3通过双向同步带12驱动三个从动轮11同步转动，达到小空间偏心传动的要求，安装盘2上还安装有调节张紧轮13，用以调节双向同步带12的张紧程度，三个从动轮11分别连接三根滚轴丝杆4的一端，滚轴丝杆4的另一端通过轴承安装在固定法兰盘8上。
所述微扰棒调节结构包括移动法兰盘7、螺母71和微扰棒10，微扰棒10的一端通过螺栓安装在移动法兰盘7上，微扰棒的另一端穿过固定法兰盘8；
所述移动法兰盘7上开有导轨通孔与螺母通孔，螺母通孔中安装有螺母71，安装时，直线导轨5穿过导轨通孔，限制移动法兰盘7的横向偏移，使微扰棒调节结构运行更加准确，滚轴丝杆4穿过螺母71，通过滚轴丝杆4的转动来驱动微扰棒调节结构上下移动。
所述限位结构包括限位开关6、上限位块61与下限位块62，所述限位开关6安装在移动法兰盘7上，上限位块61与下限位块62安装在直线导轨5上，两个限位块分别处于移动法兰盘7的上方和下方，限制微扰棒调节结构在安全的范围内进行移动，限位开关6采用机械式限位开关，避免复杂电磁环境下电信号丢失或者失真。
一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构的工作方式，包括如下步骤，电机驱动主动轮转动，主动轮通过双向同步带驱动从动轮，从动轮带动滚轴丝杆，滚轴丝杆通过与螺母的配合驱动移动法兰盘上下运动，移动法兰盘通过限位开关、上限位块与下限位块限制在安全运动范围内作伸缩运动。
如图1、图3所示，本发明所述的一种超导回旋加速器谐振腔微扰棒驱动机构通过外导体9与谐振腔连接，通过电机1与电位器21与调谐控制系统通信连接，工作时，所述调谐控制系统通过设置在谐振腔馈口段和谐振腔内的探针收集相位差数据，并根据调谐需求控制同步传动结构工作，匹配合适的减速比驱动微扰棒10上下移动，以达到对谐振腔频率进行微量调整的目的。
本发明结构紧凑，减小了驱动结构所占空间，通过滚轴丝杆4与直线导轨5来驱动和引导微扰棒10上下移动，速度控制更加精确，微扰棒10的移动更加稳定，性能可靠，结构简单，便于维修。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。