一种边耦合驻波加速管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子直线加速管，具体为一种冷却效率得到大幅度提高的边耦合驻波加速管。
【背景技术】
[0002]加速管是加速器的关键部件，它把从电子枪注入的电子在微波电场作用下加速到高能，最后打靶产生高能X射线。加速管主腔体和目标靶会在此过程中产生热量，从而使工作温度升高。然而加速管工作温度的变化会引起加速管工作频率的变化。为了维持加速管的正常工作，可设置用于降温的恒温循环水冷却装置。常用冷却装置的结构有两种，外冷式和内冷式。
[0003]边耦合驻波加速管是低能量医用放疗设备和射线成像设备常用的加速管类型，这种类型加速管的结构是在多个圆柱形主腔体外各安装有一个边耦合腔。
[0004]现有的边耦合驻波加速管的外冷式冷却装置是在圆柱形加速管主腔体外表面盘绕贴焊无缝铜管，管内通恒温循环冷却水以保持加速管处于恒定的工作温度；内冷式冷却装置是在加速管主腔体和外表面之间的腔壁上加工出一组通孔作为恒温循环冷却水的通道，对加速管体进行冷却。
[0005]外冷式结构的优点是:结构简单、工艺性好、冷却水介质无泄漏风险；缺点是:水冷管与加速管管体的接触面较小，热交换效率低，冷却效果差，为提高冷却效果需要加大冷却机组的功率。
[0006]内冷式结构的优点是:冷却效果好；缺点是:焊接工艺难度较大，一旦产生焊接缺陷将导致水冷通道与主腔体之间发生不可修复的内部渗漏导致报废的风险。另外，内置的水冷通道一定程度上额外增加了主腔体的壁厚。
【发明内容】
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种边耦合驻波加速管，包括主腔链、耦合腔和冷却管，在所述主腔链的外表面设置有多条容纳槽，所述多条容纳槽环绕所述主腔链分布，且均沿所述主腔链的轴线方向延伸，所述冷却管嵌设于所述多条容纳槽内。
[0008]根据本发明的一实施方式，其中所述容纳槽的形状与所述冷却管相匹配。
[0009]根据本发明的另一实施方式，其中所述容纳槽为圆弧形凹槽。
[0010]根据本发明的另一实施方式，其中所述圆弧形凹槽的圆心角为90°?180°。
[0011]根据本发明的另一实施方式，其中所述主腔链由多个同轴的主腔体沿其轴线方向依次排列形成，且所述多个主腔体和所述主腔链具有相同的轴线。
[0012]根据本发明的另一实施方式，其中在每个所述主腔体的外表面均开设有多条沿所述主腔体轴线方向延伸的凹槽，所述多条凹槽环绕所述主腔体分布，所述容纳槽由所述多个主腔体上相对应的凹槽排列组成。
[0013]根据本发明的另一实施方式，其中所述冷却管通过焊接嵌设于所述容纳槽内。
[0014]本发明的边耦合驻波加速管，有效提高了冷却效率，降低了冷却机组的能耗；同时使加速管整体结构变得紧凑，特别是用于外径较小的小型边耦合驻波加速管可采用更细管径的水管，便于设计布置。相对内冷式结构，在不过多损失冷却效果的前提下，能有效规避加速管体内部渗漏的风险。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的一实施方式的边耦合驻波加速管的结构示意图；
[0016]图2为沿图1中A-A线的剖视图；
[0017]图3为图2的未设置冷却管的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
[0019]如图1至3所示，本发明的一实施方式的边耦合驻波加速管，包括主腔链1、耦合腔2和冷却管3，耦合腔2设置于主腔链I的外表面，在主腔链I的外表面还设置有多条容纳槽，多条容纳槽环绕主腔链I设置，冷却管3设置于容纳槽内，多条容纳槽均沿主腔链I的轴线方向延伸。
[0020]主腔链I可由多个主腔体10沿其轴线方向依次排列焊接形成，且多个主腔体10与主腔链I具有相同的轴线。在每个主腔体10的外表面均可开设有多条沿主腔体10轴线方向延伸的凹槽11，多个凹槽11环绕主腔体10分布，且每一主腔体10上的每一条凹槽11均与其它任一主腔体10上的一条凹槽11的位置相对应。容纳槽由多个主腔体10上相对应的凹槽11排列组成，使得每个主腔体10上的多条凹槽11与其它主腔体10上相对应的凹槽11组成多条容纳槽。
[0021]冷却管3可通过焊接嵌设于容纳槽内，容纳槽的设置可增大冷却管3与主腔体10的接触面积，进而提高冷却效率。容纳槽可等间隔地围绕主腔链I的外表面均匀分布，以使冷却作用更加均匀。容纳槽的数量可根据主腔链I的尺寸或实际需要进行选择，本发明中容纳槽优选为4条。本发明的冷却管3的材质可以为导热性好且成型工艺性也好的纯铜管。冷却管包括进口和出口，其形状可以为进口与出口向相邻近的环形管，每条环形冷却管需设置于两条容纳槽内，本发明中冷却管的数量优选为两个。
[0022]组成容纳槽的凹槽11优选为圆弧形凹槽，以增大与冷却管3的接触面积，圆弧形凹槽是指凹槽的截面为一圆弧。位于同一容纳槽的圆弧形凹槽优选为具有相同的圆心轴，圆心轴是指凹槽上所有圆弧对应的圆心的连线。进一步地，圆弧形凹槽11的形状可与冷却管3相匹配，即凹槽11的圆弧的直径与冷却管3横截面的外径相等，使得凹槽11的圆弧面完全与冷却管3相贴合，使其更有效地提高冷却效率。
[0023]为最大限度地提高冷却效率，同时规避加速管内部渗漏的风险，凹槽11的圆弧面的圆心角优选为90°?180°。
[0024]本发明的边耦合驻波加速管将冷却管嵌设于主腔链的外表面，较现有技术的外冷式结构大幅增加了热交换面积，有效提高了冷却效率，降低了冷却机组的能耗；同时使加速管整体结构变得紧凑，特别是用于外径较小的小型边耦合驻波加速管可采用更细管径的水管，便于设计布置。相对内冷式结构，在不过多损失冷却效果的前提下，能有效规避加速管体内部渗漏的风险。
[0025]除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
[0026]本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内做出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。
【主权项】
1.一种边耦合驻波加速管，包括主腔链、耦合腔和冷却管，在所述主腔链的外表面设置有多条容纳槽，所述多条容纳槽环绕所述主腔链分布，且均沿所述主腔链的轴线方向延伸，所述冷却管嵌设于所述多条容纳槽内。
2.根据权利要求1所述的边耦合驻波加速管，其中所述容纳槽的形状与所述冷却管相匹配。
3.根据权利要求1所述的边耦合驻波加速管，其中所述容纳槽为圆弧形凹槽。
4.根据权利要求3所述的边耦合驻波加速管，其中所述圆弧形凹槽的圆心角为90°?180。。
5.根据权利要求1所述的边耦合驻波加速管，其中所述主腔链由多个同轴的主腔体沿其轴线方向依次排列形成，且所述多个主腔体和所述主腔链具有相同的轴线。
6.根据权利要求5所述的边耦合驻波加速管，其中在每个所述主腔体的外表面均开设有多条沿所述主腔体轴线方向延伸的凹槽，所述多条凹槽环绕所述主腔体分布，所述容纳槽由所述多个主腔体上相对应的凹槽排列组成。
7.根据权利要求1所述的边耦合驻波加速管，其中所述冷却管通过焊接嵌设于所述容纳槽内。
【专利摘要】本发明提供了一种边耦合驻波加速管，包括主腔链、耦合腔和冷却管，在所述主腔链的外表面设置有多条容纳槽，所述多条容纳槽环绕所述主腔链分布，且均沿所述主腔链的轴线方向延伸，所述冷却管嵌设于所述多条容纳槽内。本发明的边耦合驻波加速管，有效提高了冷却效率，降低了冷却机组的能耗；同时使加速管整体结构变得紧凑，特别是用于外径较小的小型边耦合驻波加速管可采用更细管径的水管，便于设计布置。相对内冷式结构，在不过多损失冷却效果的前提下，能有效规避加速管体内部渗漏的风险。
【IPC分类】H05H9-04
【公开号】CN104619110
【申请号】CN201510096968
【发明人】邢全承, 史戎坚, 阮玉芳, 刘林, 刘鹏浩, 卓立伟
【申请人】中国科学院高能物理研究所
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年3月4日