[发明专利]一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台

说明书

本发明属于等离子体诊断技术领域，具体涉及一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台，包括可旋转托板系统、旋转驱动系统、支撑结构和抽气系统四部分，可旋转托板系统用于固定支撑NPA设备本体1并带动其转动，旋转驱动系统为可旋转台面提供转动的动力并精确控制转动的角度，转动到位后驱动系统可以锁止，以避免可旋转台面任意转动，支撑结构用于固定和支撑可旋转台面和旋转驱动系统，抽气系统用于在标定过程中维持NPA设备本体的内部真空。本发明实现小孔成像型多空间道测量设备各道探测器的标定。通过本发明可以将多道NPA绕入射狭缝转动，从而使标定束从不同角度入射，实现所有道都能标定的目的。

技术领域

本发明属于等离子体诊断技术领域，具体涉及一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台。

背景技术

在聚变等离子体装置上，探测从等离子体内部发射出的中性粒子的设备，称为中性粒子分析器(NPA)。在聚变等离子体研究领域，NPA是高能离子物理分析、离子温度测量、聚变堆燃料密度比(T/D)测量的关键诊断工具。

实现原理上，NPA系统一般先在剥离单元将中性粒子外侧电子剥离，再在分析单元用高压电场/强磁场对离子进行能量/动量分析，最后在探测单元由对电荷敏感的探测器测得。为了满足测量要求，整个系统必须放置在真空环境中，并通过抽气泵组维持真空；为了使分析电场/磁场不受干扰，系统外面一般由较厚的屏蔽软铁层包裹。由于真空和屏蔽的要求，NPA系统的质量一般都较大，核工业西南物理研究院与俄罗斯约飞技术物理研究所合作研制的多道中性粒子分析器CP-NPA，系统本体(除去抽气泵组和管道)的质量达160kg。

在安装到装置上进行正式使用之前，必须对NPA进行系统的标定，以对各空间道在特定剥离参数(如剥离单元的气压)下和特定能量粒子的探测效率、探测范围和能量分辨率等进行校准。多道NPA一般采用小孔成像的形式，测量时等离子体圆截面上在不同弦上积分的中性粒子，沿不同角度从同一狭缝射入NPA内部不同位置处的探测器上，达到空间分辨的效果。要标定多道NPA，必须使标定束以入射狭缝为中心从不同角度入射。然而，标定源系统一般采用一台能量和束流强度可调的低能加速器配合中性化室来实现，系统的复杂性和质量要超过NPA，经过调教束流达到稳定后，标定源系统一般很难再移动。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台。

本发明的技术方案如下：

一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台，包括可旋转托板系统、旋转驱动系统、支撑结构和抽气系统四部分，可旋转托板系统用于固定支撑NPA设备本体1并带动其转动，旋转驱动系统为可旋转台面提供转动的动力并精确控制转动的角度，转动到位后驱动系统可以锁止，以避免可旋转台面任意转动，支撑结构用于固定和支撑可旋转台面和旋转驱动系统，抽气系统用于在标定过程中维持NPA设备本体的内部真空。

一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台，所述可旋转托板系统包括设备旋转托板，滚珠和弧形滑轨，NPA设备本体通过螺栓固定于设备旋转托板顶部平面，滚珠限制在弧形滑轨中滚动，并给旋转托板底面提供接触支撑。

一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台，所述旋转驱动系统包括角接触受力轴承，转动轴，深沟球轴承，精密减速器，伺服电机，控制屏，伺服电机的转动经过精密减速器减速驱动转动轴，转动轴进而驱动设备旋转托盘进行转动。

一种用于标定多空间道小孔成像型探测设备的旋转平台，所述转动轴的上顶面与设备旋转托板的底面靠近标定源的一侧固定，转动轴的柱体上部通过角接触受力轴承固定在台架受力面板上的圆孔中，转动轴的柱体下部通过深沟球轴承固定在支撑台架上隔板的圆孔中，转动轴的轴线与NPA设备本体的入射狭缝中线重合，转动轴的轴线固定在竖直方向，转动轴的下端与精密减速器上端的输出轴连接，精密减速器下端的输入轴与伺服电机的输出轴相连；