[实用新型]一种用于射频超导加速腔的预调谐机构

说明书

本实用新型涉及一种用于射频超导加速腔的预调谐机构，包括预调谐组件(1)、滑动支架(3)、导轨(4)，所述射频超导加速腔(2)固定设置于所述滑动支架(3)上方，所述滑动支架(3)设置于所述导轨(4)上方并与导轨(4)滑动连接；所述射频超导加速腔(2)能够在滑动支架(3)的带动下滑动到所述预调谐组件的多组调谐爪(10)围成结构的内部。所述预调谐组件(1)通过多个机械爪相互配合，实现了用同一机构同时调节射频超导加速腔总体频率、电场平坦度、机械同轴度功能，并且本实用新型在实际应用中，不需要人工反复装卸夹具，可以实现射频超导加速腔的自动预调谐功能。

技术领域

本实用新型应用于射频超导加速器领域，具体涉及一种用于射频超导加速腔的预调谐机构。

背景技术

射频超导加速腔，是利用超导材料做成具有特殊形状的微波谐振腔。在超导状态下，这种谐振腔具有很低的微波损耗，可以建立起非常强的微波电场，可以用于电子、重离子等带电粒子的加速。这种低损耗的特性，使得射频超导加速器在强流、高重复频率粒子加速器中拥有显著的经济优势，可以大大减小由于微波损耗产生的功率浪费。由于技术不断成熟，近年来，几乎所有在规划、新建的大型粒子加速器装置都选用了射频超导技术，从而导致其产量需求不断增长，也提出了更高效的加工制造技术的要求。

由于射频超导加速腔的微波损耗小，品质因数Q很高，谐振带宽很窄，加工过程中微小的机械误差及材料形变等都会使得谐振频率偏离工作点。例如对于特斯拉型加速腔，由9个单元加速腔串联组成。这9个单元的微小机械误差，会引起内部电场不均匀，影响其工作。为保证超导腔的性能，在其机械加工完成后，需要利用预调谐装置对其进行机械微调，使其总体频率、电场平坦度、机械同轴度都满足工作要求。在此前的预调谐装置中，一般是利用两个平板夹具固定住谐振腔两端，对其进行拉伸或者压缩，通过反复调节不同的单元进行调节最终实现所需的性能。这种方法需要手动装卸夹具，手动进行拉压操作，而且不能同时调节电场平坦度和机械同轴度，效率较低，不能满足大规模批量生产的需要。

实用新型内容

本实用新型通过多个机械爪相互配合，实现了用同一机构同时调节射频超导加速腔长度及同轴度的功能，解决了现有技术中平板型预调谐机构只能进行长度调节的问题，并且本实用新型在实际应用中，不需要人工反复装卸夹具，可以实现射频超导加速腔的自动预调谐功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：

一种用于射频超导加速腔的预调谐机构，包括预调谐组件、滑动支架、导轨和固定环，所述射频超导加速腔固定设置于所述滑动支架上方，其特征在于：所述滑动支架设置于所述导轨上方并与导轨滑动连接，所述预调谐组件设有多组，每组预调谐组件包括调谐爪组件，所述固定环设置于所述射频超导加速腔的外围，且所述射频超导加速腔能够在滑动支架的带动下滑动到所述多组预调谐组件的调谐爪组件所围成结构的内部；所述每组预调谐组件还包括插入电机、张合电机、传动组件、导向轴；所述插入电机固定于固定环上，其驱动端连接驱动平移台，所述平移台上固定设有所述张合电机，所述张合电机的驱动端连接有所述传动组件；每组所述调谐爪组件包括沿着射频超导加速腔轴向设置的前后两个调谐爪，该两个调谐爪在传动组件的带动下能够沿着所述射频超导加速腔轴向分离或靠近。

进一步的，所述传动组件包括蜗轮、蜗杆和丝杆，所述张合电机的驱动端连接所述蜗杆，所述蜗轮与蜗杆相啮合传动，所述蜗轮套设于所述丝杆上，且丝杆一端与所述两个调谐爪之一相连接，蜗轮转动时，带动丝杆沿着所述射频超导加速腔轴向前进或后退。

进一步的，所述预调谐组件设有三组，每组之间成120°间距，相对于所述固定环的环形结构均匀分布。

进一步的，所述射频超导加速腔包括多个葫芦形单元，每个单元为一个微波谐振腔。

进一步的，所述预调谐组件还包括保护开关，其设置于调谐爪组件上，当保护开关接触到待调节的所述单元后，插入电机自动停止动作。

所述传动组件上还设有压力传感器。