一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及多脉冲加速电场产生技术，具体设及一种用于阻挡回流金属颗粒的旋 转快口装置。
【背景技术】
[0002] 由感应腔和相应脉冲功率系统组成的感应加速组元是直线感应加速器的基本组 成单元，脉冲功率系统所产生的高压短脉冲激励感应加速腔中的磁忍，在加速间隙上感应 产生脉冲电场实现对强流电子束的加速。馈入加速腔的脉冲高压通常需达到200kVW上，由 于开关能力的限制，目前还只能利用脉冲形成线产生，形成线放电后需要较长的开关绝缘 恢复时间和充电时间，因此只能工作在极低的重复频率或单次运行。在传统的单脉冲直线 感应加速器中，基于Blumlein脉冲形成线的脉冲功率系统在Blumlein线充电时可W为加速 腔提供复位脉冲，在Blumlein线放电时则提供励磁脉冲，我们称之为加速腔的"自动复位"。
[0003] 直线感应加速器产生强流、高功率的脉冲电子束与執致福射转换祀相互作用，产 生强剂量的X光用于闪光照相实验；同时由于电子束在執致福射祀上的能量沉积，造成祀材 溫度急剧升高并且迅速膨胀飞散，飞散、回流的祀材金属颗粒会进入到加速器上游的加速 组元内，造成腔体耐压能力下降等，从而降低加速器性能。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快口装置，解决目前的直 线感应加速器在使用过程中飞散、回流的祀材金属颗粒会进入到加速器上游的加速组元 内，造成腔体耐压能力下降的问题，达到利用旋片的完全阻挡回流的金属颗粒，避免对加速 器上游的污染，确保加速器性能的目的。
[000引本发明通过下述技术方案实现： 一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快口装置，包括一个高速电机，所述的高速电机带 动两个同轴设置且转动方向相反的旋片，在每个旋片上均设置有一个束流通过孔。在加速 腔的实际使用过程中，申请人对加速腔的内部结构做了研究，发现加速腔的使用寿命与使 用次数之间呈正比关系，在使用次数达到一定的数量后，其寿命就达到了极限，因此，现有 技术中的加速腔寿命都是W次数来计算的，通过研究发现:每次工作后，都会有回流金属颗 粒作用在加速腔上，从而降低了其使用寿命，为了解决运个问题，在新发现的基础上，本发 明通过一个高速电机作为动力原件，来带动两个旋向相反的旋片同轴转动，在每个旋片上 设置一个束流通过孔，将该旋片放置在加速器束流传输管道中，调整其转速，使得当电子脉 冲持续期间，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔重合，此时的电子束恰好通过重叠的孔， 在脉冲的间歇期，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔处于不同位置，将运动回来的回流 金属颗粒挡住，如此，就可W将回流金属颗粒进行阻挡，避免其作用在加速腔内部，造成对 加速腔的损坏。
[0006]所述高速电机的输出轴上套装有与输出轴同轴的外支撑筒，两个旋片分别安装在 输出轴与外支撑筒上。具体地讲，两个旋向相反的旋片都是安装在高速电机的输出轴上的， 通过与高速电机的输出轴同轴套装的外支撑筒与高速电机的输出轴反向转动，从而带动两 个旋片反向转动。
[0007] 所述高速电机的输出轴穿过一个减速箱，减速箱内相互晒合的定齿轮和动齿轮， 其中定齿轮固定在输出轴上，动齿轮固定在外支撑筒上。通过晒合的齿轮带动外支撑筒，减 速箱的输出速度可W调节，从而选择合适的高速电机转速和齿轮箱的输出速度。
[0008] 还包括一个与减速箱连接的外壳，高速电机的输出轴与外支撑筒之间、W及外支 撑筒与外壳之间均通过轴承连接。外壳作为整个装置的外部构件，用于安装在支架上，便于 布置位置，也作为轴承的固定点，减少外支撑筒、输出轴之间的摩擦。
[0009] 还包括一个与高速电机连接的电机驱动器，在电机驱动器上设置有客户端接口。 通过设置一个客户端接口，可W便于输入不同的控制参数，用于控制高速电机的转速，用于 不同的材料测试，大大提高了其实用性。
[0010] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 1、 本发明一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快口装置，通过一个高速电机作为动力元 件，来带动两个旋向相反的旋片同轴转动，在每个旋片上设置一个束流通过孔，将该旋片放 置在加速器束流传输管道中，调整其转速，使得当电子脉冲持续期间，两个旋向相反的旋片 上的束流通过孔重合，此时的电子束恰好通过重叠的孔，在脉冲的间歇期，两个旋向相反的 旋片上的束流通过孔处于不同位置，将运动回来的回流金属颗粒挡住，如此，就可W将回流 金属颗粒进行阻挡，避免其作用在加速腔内部，造成对加速腔的损坏； 2、 本发明一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快口装置，两个旋向相反的旋片都是安装 在高速电机的输出轴上的，通过与高速电机的输出轴同轴套装的外支撑筒与高速电机的输 出轴反向转动，从而带动两个旋片反向转动； 3、 本发明一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快口装置，能够有效阻挡回流金属颗粒； 单个旋片的转速低，整个系统稳定性和安全性大大提高；电机运转速度降低，其使用寿命得 到延长，旋片经过静平衡设计与计算，大大降低其运转时的不平衡影响。
【附图说明】
[0011] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部 分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中： 图1为本发明的结构示意图。
[0012] 附图中标记及对应的零部件名称： 1-束流通过孔，2-旋片，4-输出轴，5-减速箱，6-动齿轮，7-定齿轮，8-高速电 机，9 -电机驱动器，10-客户端接口，11-支架，12-外支撑筒，13-外壳，14-轴承。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本 发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作 为对本发明的限定。 实施例
[0014] 如图I所示，本发明一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快口装置，包括一个支架 11，在支架11上固定安装有一个筒状的外壳13,在外壳13内套装有一个外支撑筒12,外支撑 筒12与外壳13之间通过轴承14连接，可W实现相对的转动，在外壳13的一端安装有一个高 速电机8,本实施例中，高速电机的直径100mm，纵向直径为150mm，最高转速60(K)巧m，高速电 机8的输出轴4与外壳13同轴，且输出轴4与外支撑筒12之间安装有轴承14,通过轴承14的设 置，可W使得外支撑筒12、输出轴4之间可W产生相对转动，互不影响，高速电机8的输出轴4 穿过一个减速箱5，减速箱5内相互晒合的定齿轮7和动齿轮6，其中定齿轮7固定在输出轴4 上，动齿轮6固定在外支撑筒12上，减速箱5的减速比为0.99999,即高速电机8的输出轴4转 动角速度与外支撑筒12的转动角速度基本一致，误差为十万分之一，在输出轴4上、W及外 支撑筒12上均设置有一个旋片2,旋片2的直径为200mm，旋片上的束流通过孔为直径40mm， 旋片2由聚醋纤维制成，高速电机8连接至电机驱动器9,在电机驱动器9上设置有客户端接 口 10。使用时，通过客户端接口 10输入需要的高速电机8转动参数，通过电机驱动器9驱动和 高速电机8转动，高速电机8的输出轴4带动一个旋片2按照特定的方向转动，同时通过减速 箱5内的定齿轮7和动齿轮6驱动外支撑筒12转动，此时两个旋片的转动方向相反，在執致福 射祀前放置本发明的装置，旋片2上直径为40mm大小的束流通过孔1，使得电子束脉冲持续 期间恰好能通过旋片的圆孔，电子束W近光速运动，而回流金属颗粒的速度为2~5mm/與曰，回 流金属颗粒运动到旋片的实屯、区域被有效阻挡;采用的两个旋片2运动速度相同、方向相 反，两个旋片2的相对转速差为单个旋片转速的2倍，因此为实现某一个特定的旋片转速要 求时可W大大降低单个旋片的转速，单个旋片转速的下降可W提高旋转快口系统的稳定性 与旋片旋转时的安全性W及大大降低旋片开孔处造成的风噪及不平衡等影响。利用强流电 子束和回流金属祀材颗粒两者间量级上的速度差，当旋转的双旋片的束流通过孔完全重合 时可W像筛子一样使得电子束通过而回流金属颗粒被阻挡。
[0015] W上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，包括一个高速电机(8)，其特征在于： 所述的高速电机(8)带动两个同轴设置且转动方向相反的旋片（2)，在每个旋片(2)上均设 置有一个束流通过孔(1)。2. 根据权利要求1所述的一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，其特征在于:所 述高速电机(8)的输出轴(4)上套装有与输出轴(4)同轴的外支撑筒（12)，两个旋片(2)分别 安装在输出轴(4)与外支撑筒(12)上。3. 根据权利要求2所述的一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，其特征在于:所 述高速电机(8)的输出轴(4)穿过一个减速箱(5)，减速箱(5)内相互啮合的定齿轮(7)和动 齿轮(6)，其中定齿轮(7)固定在输出轴(4)上，动齿轮(6)固定在外支撑筒(12)上。4. 根据权利要求3所述的一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，其特征在于:还 包括一个与减速箱(5)连接的外壳（13)，高速电机(8)的输出轴(4)与外支撑筒（12)之间、以 及外支撑筒（12)与外壳（13)之间均通过轴承（14)连接。5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置， 其特征在于:还包括一个与高速电机(8)连接的电机驱动器(9)，在电机驱动器(9)上设置有 客户端接口（10)。
【专利摘要】本发明公开了一种用于阻挡回流金属颗粒的旋转快门装置，包括一个高速电机，所述的高速电机带动两个同轴设置且转动方向相反的旋片，在每个旋片上均设置有一个束流通过孔。本发明通过一个高速电机作为动力元件，来带动两个旋向相反的旋片同轴转动，在每个旋片上设置一个束流通过孔，将该旋片放置在加速器束流传输管道中，调整其转速，使得当电子脉冲持续期间，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔重合，此时的电子束恰好通过完全重叠的孔，在脉冲的间歇期，两个旋向相反的旋片上的束流通过孔处于不同位置，将运动回来的回流金属颗粒挡住，就可以将回流金属颗粒进行阻挡，避免其作用在加速腔内部，造成对加速腔的损坏。
【IPC分类】H05H7/22
【公开号】CN105472859
【申请号】CN201610068608
【发明人】禹海军, 马冰, 龙继东, 王应邦, 王永伟, 谢宇彤, 戴文华, 王敏鸿
【申请人】中国工程物理研究院流体物理研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年2月1日