[实用新型]用于加速器的束流位置探测器

说明书

本申请所给出的用于加速器的束流位置探测器，采用具有斜切端面的圆筒形电极，使得单个电极表面出现面积大小不同的两部分。当束流穿过探测器且偏向电极对中一个电极的面积较大的一侧时，感应电荷呈几何倍数在电极该侧表面聚集，并沿轴向排布，从而使感应电动势增强；同理，由于束流的远离，该电极对中另一个电极采集到的电压信号则会呈几何倍数减小。采用这样的结构，在电极对整体尺寸相同的情况下，能够保证电极的较大感应面积，使探测器输出电压信号强，且与束流的位置具有良好的线性度。当束流偏移时，同一组电极对中不同电极间的电信号差值被放大，能快速准确的反应束流的偏移量，在保证灵敏度的同时，提升精度，适合测量长束团或偏移束。

技术领域

本申请涉及高能物理领域，尤其涉及一种用于加速器的束流位置探测器。

背景技术

在高能物理领域中，散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)在整个工作过程中，被加速的粒子运动规律十分复杂，任一过程的束流性能不符合条件都可能导致全过程的失败。因而，在加速器的调试、运行、机器研究中均需要通过束流位置探测器对束流位置进行测量，并根据探测结果来校正束流的偏移方向，确保束流稳定运行。

在高能束流穿过探测器时，根据电磁感应原理，内部的电极会感应出相应的电动势，当高能束流偏移向某一方向偏移时，该方向的电极产生的感应电动势会增大，同时反方向电极的感应电动势就会减小，这样，通过比对不同方向上电极采集到的电信号即可测出束流的偏移方向及偏移的程度，从而对束流的位置进行校正。

现有的束流位置探测器多为条带型或纽扣形，其单个电极用于采集电信号的有效面积所占比例较小，当穿过探测器的束流出现偏移时，电极上采集到的电信号相应也比较微弱，因此，根据电信号得出束流位置曲线的线性和精度相对较差。尤其是在束流的偏移距离很小时，受到探测器自身的精度限制和振动影响，很难准确的检测到束流是否偏移，以及偏移的方向和距离。而无法准确的检测束流的偏移参数，就不能有效的进行校正，这样就直接影响束流运行的稳定性，甚至损坏其他仪器设备。

实用新型内容

本申请提供一种用于加速器的束流位置探测器，旨在解决现有探测器误差较大的问题。

本申请所公开的一种用于加速器的束流位置探测器，包括：

外壳，所述外壳为两端开口的筒形，所述外壳的两个开口处设有法兰；

电极，所述电极为两端开口的圆筒形金属电极，所述电极一个开口为圆形的正切端面，另一个开口为椭圆形斜切端面；

所述外壳内至少设有两组电极对，每组所述电极对包括两个同轴排布的所述电极，所述两个电极斜切端面的尖端分别位于公共轴线的两侧，且两个尖端在轴向的投影距离等于所述电极的外径；所述电极在所述外壳内均同轴排布，且电极的轴向与所述外壳的长度方向一致；相邻的所述两组电极对之间在空间上相对公共轴线存在一个特定的旋转角度；

引出端子，所述引出端子一端固定于所述外壳表面，另一端与所述电极的圆筒形表面电连接，其连接点位于所述尖端所在的一侧。

所述的用于加速器的束流位置探测器，其中，所述特定的旋转角度为90度。

所述的用于加速器的束流位置探测器，其中，所述电极对中的两个电极，其斜切端面相正对设置。

所述的用于加速器的束流位置探测器，其中，所述电极对中的两个电极之间设有过渡环，所述过渡环内表面与所述电极内表面相平齐，所述过渡环为导体。

所述的用于加速器的束流位置探测器，其中，所述两个电极对之间设有隔离环，所述隔离环内表面与所述电极内表面相平齐，所述隔离环为导体。

所述的用于加速器的束流位置探测器，其中，所述外壳为金属圆筒形，所述隔离环与所述外壳同轴且电连接。