[发明专利]回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置与方法、回旋加速器

说明书

本发明涉及一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置与方法、回旋加速器，调节装置包括紧邻且平行地配置的前端束流挡片与一个或多个的后端束流挡片，束流挡片皆具有板状阻拦部以及位于一侧的冷却部，板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的狭缝，狭缝之间形成为挡条部，后端狭缝间隔地平行于前端狭缝;后端束流挡片与前端束流挡片之间能够相互的平行向移动，其移动方向垂直于狭缝长度方向，由束流方向观测，挡条部的移动是介于狭缝封闭的束流阻挡与重合挡条部的束流放行之间，以提供nA量级以下束流的均匀化引出。

技术领域

本发明涉及回旋加速器设备的技术领域，尤其是涉及一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置与方法、回旋加速器。

背景技术

回旋加速器能提供电流uA量级束流的强流质子或重离子，通常可应用于质子照射治疗设备。一般而言，回旋加速器由强流离子源、注入线、主磁铁、高频腔等主要系统构成，在使用上还可用来开展单粒子效应实验、质子有效剂量测量实验、白光中子物理实验、放射性核束物理实验、同位素研制等生产或相关实验工作。其中一些生产、实验需要强流质子束流，这还属于回旋加速器的正常工作区间；但是，有些实验例如单粒子效应实验，需要nA量级的束流，这时需要离子源注入极小的离子束流，对于强流离子源设备，在小束流输出时，工作不稳定，导致回旋加速器难以稳定运行。

为了使强流回旋加速器能够稳定提供弱束流，有一种产业需求是要在强流离子源工作在稳定输出状态的同时，又能使注入加速器的束流强度相对比较弱，以供弱束流物理实验的使用。

中国发明专利授权公告号CN107318213B公开了一种高电荷态离子实验装置。该实验装置包括：高压平台、隔离变压器、屏蔽室、高电荷态离子源、真空系统、分子泵机组，以及配套的电源、水冷、微波及控制系统，单透镜，组合光阑，电磁铁，平板静电偏转器，两道狭缝，实验靶室。在进入加速管之前通过一个组合光阑进行限束。分离的两道狭缝是安装在加速管之后，用于准直和限束。

发明内容

本发明的其中一目的是提供一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置，用以解决回旋加速器采用强流离子源时无法稳定运行以引出nA量级以下束流的问题。

本发明的另一目的是提供一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节方法，用以解决使用强流离子源的回旋加速器在引出nA量级以下束流状态无法稳定运行的问题。

本发明的另一目的是提供一种回旋加速器，用以实现强流离子源无法稳定且均匀地引出nA量级以下束流的问题。

本发明的其中一发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种回旋加速器引出nA量级以下束流的调节装置装设于连接强流离子源的注入线中，所述调节装置包括第一束流挡片及第二束流挡片，所述第一束流挡片具有第一板状阻拦部以及位于所述第一板状阻拦部一侧的第一冷却部，所述第一板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的第一狭缝，所述第一狭缝之间形成为第一挡条部。所述第二束流挡片具有第二板状阻拦部以及位于所述第二板状阻拦部一侧的第二冷却部，所述第二板状阻拦部开设有多个平行向等距排列的第二狭缝，所述第二狭缝之间形成为第二挡条部。其中，所述第二束流挡片紧邻且平行地配置于所述第一束流挡片的束流后方，使所述第二狭缝间隔地平行于所述第一狭缝;所述第二束流挡片与所述第一束流挡片之间能够相互的平行向移动，其移动方向垂直于所述第一狭缝与所述第二狭缝的狭缝长度方向，由束流方向观测，所述第二挡条部的移动是介于重合所述第一狭缝的束流阻挡与重合所述第一挡条部的束流放行之间，以提供nA量级以下束流的均匀化引出。

通过采用上述基础技术方案一，利用特定结构的第一束流挡片与第二束流挡片，所述第二束流挡片紧邻且平行地配置于所述第一束流挡片的束流后方，所述第二挡条部的移动是介于重合所述第一狭缝的束流阻挡与重合所述第一挡条部的束流放行之间，能够提供nA量级以下束流的均匀化引出并且冷却部的配置不会妨碍板状阻拦部的束流调整功能。