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[发明专利]一种桌面型回旋加速器主磁铁结构-CN202311110351.3在审
发明人：边天剑;安世忠;邢建升;管锋平;魏素敏;王飞;陆锦荣;郑侠;陈忻禹;冀鲁豫 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-08-30 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H05H7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种桌面型回旋加速器主磁铁结构，该主磁铁结构采用小磁气隙与浅谷区相结合的结构、采用非直线的磁极结构、采用角度变化的倒角垫补结构、采用主磁铁盖板局部加厚漏磁抑制结构；该小磁气隙与浅谷区相结合提高了平均磁场；该非直线的磁极结构用于通过增加磁极的角宽度弥补高频通孔带来的磁场降低、使得磁场满足等时性加速需求；该角度变化的倒角垫补结构用于使得垫补量与磁场改变量之间有更好的线性关系，有利于磁场垫补的精确估算；该盖板局部加厚漏磁抑制结构用于在保证漏磁达标的情况下，尽量少增加主磁铁重量。本发明解决了中心平面距离上盖板过近而造成的漏磁场和磁场下降的问题，解决了磁极张角变大挤占高频腔安装空间的问题。
一种桌面回旋加速器磁铁结构

[发明专利]一种软磁、永磁材料组成的混合型中心区磁铁结构和方法-CN202311111660.2在审
发明人：边天剑;安世忠;管锋平;魏素敏;冀鲁豫;陈忻禹;陆锦荣;王飞;邢建升;郑侠 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-08-30 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01F7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种软磁、永磁材料组成的混合型中心区磁铁结构和方法，该磁铁结构：主磁铁材料为软磁材料、主磁铁中心区芯柱材料为永磁材料，并且使得磁铁磁极头部扩大张角，用以抵消反向磁场会使得磁极头部的磁场降低的问题；该方法为：计算中心区磁铁芯柱为普通软磁材料时磁极头部磁场A处的平均磁场曲线，记为b1；当中心区磁铁芯柱为永磁材料时，将主磁铁磁极头部张角加大为，10％～30％；计算主磁极头部张角加大、且中心区磁铁芯柱为永磁材料时磁极头部磁场A的平均磁场曲线,记作b2；计算b2减去b1，若b2减去b1的绝对值小于某个固定值，直到满足“b2‑b1的绝对值小于某个固定值”。本发明只是采用材料替换的方法、以及磁极扩大张角的方法提高了中心磁场强度。
一种永磁材料组成混合中心区磁铁结构方法

[发明专利]一种桌面型回旋加速器主磁铁盖板局部加厚漏磁抑制结构-CN202311110427.2在审
发明人：边天剑;陆锦荣;安世忠;管锋平;魏素敏;邢建升;王飞;陈忻禹;凌丽 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-08-30 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H05H7/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种桌面型回旋加速器主磁铁盖板局部加厚漏磁抑制结构，该主磁铁盖板局部加厚漏磁抑制结构在原有的主磁极上盖板的上表面和主磁极下盖板的下表面针对磁通密度高的盖板位置进行针对性的局部加厚；所述进行针对性的局部加厚，既是针对磁通密度高的盖板位置，选择与之相适合的对应形状的凸台覆盖漏磁比较严重的区域。本发明通过通过主磁铁盖板局部加厚漏磁抑制结构，解决了桌面型回旋加速器磁场饱和程度高，导致对外，通常会产生较大的漏磁场，漏磁场会影响加速器外围部件的运行产生影响的问题。由于凸台的面积只是整个上盖板或下盖板面积的不到二分之一，在保证漏磁达标的情况下，实现了尽量少增加主磁铁重量。
一种桌面回旋加速器磁铁盖板局部加厚抑制结构

[发明专利]一种通过轴向垫补调节磁场的桌面型回旋加速器镶条结构-CN202311110429.1在审
发明人：边天剑;邢建升;朱鹏飞;刘杰;王飞;凌丽;陈忻禹;陆锦荣;安世忠;管锋平;魏素敏 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-08-30 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H05H7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过轴向垫补调节磁场的桌面型回旋加速器镶条结构，其特点是：该镶条结构在设计阶段进行预垫补，预垫补在磁极侧面上进行、且预垫补后镶条尾部区域的侧面和磁极侧面平行、且镶条尾部区域的宽度和镶条尾部的厚度是此消彼长的关系，镶条尾部的厚度以不超过磁极上表面为准；该镶条结构在加工阶段通过改变镶条的高度调节磁场的大小；该镶条结构的宽度可调，且宽度不超过设定范围，通过改变设定范围内镶条的宽度，改变镶条在高度方向的垫补变化量。本发明在高度方向垫补使磁极尾部无需再角向展宽来提高平均磁场，为谷区的高频加速腔节约了空间。本发明由于镶条的角宽度在设计阶段就已经固化，高频加速腔可以同步进行设计与加工。
一种通过轴向垫补调节磁场桌面回旋加速器结构

[发明专利]一种基于电荷积分放大器的束流信号测量方法-CN202310802626.3在审
发明人：黄鹏;侯世刚;管锋平;安世忠 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电荷积分放大器的束流信号测量方法，包括：FPGA控制ADC读取零输入时的积分电压V00、并控制DAC实现系统校准的步骤；FPGA根据V0的读数自动匹配电容的步骤，FPGA控制各积分电路实现积分过程并进入保持状态；FPGA控制ADC进行模拟量采集；FPGA控制积分电路继电器实现重置完成放电过程；将束流流强信号发送到PLC；将测量数据同步到显示屏显示；积分电容设为C1，本发明通过设置带有自动调节量程和自动校准功能的电荷积分电路，解决了现有技术每个通道只能实现固定范围电流信号的读取，且转换增益固定，不能自适应调节量程范围的问题；以及解决了由于偏置电流和电路噪声等因素的存在，势必会对测量过程造成一定的影响，影响最终的测量精度的问题。
一种基于电荷积分放大器信号测量方法

[发明专利]一种基于电荷积分放大器的束流信号测量装置-CN202310798507.5在审
发明人：黄鹏;侯世刚;管锋平;安世忠 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电荷积分放大器的束流信号测量装置，该束流信号测量装置设有电荷积分电路、模数转换电路ADC、数模转换电路DAC、测量信号输入接口、FPGA、液晶显示屏、板上电源电路、串口通讯模块、网络通讯模块；所述FPGA包括FPGA处理器和FPGA外围电路；其特点是：所述电荷积分电路为8路相同结构且每一路带有自动调节量程和自动校准功能的电荷积分电路，本发明通过设置带有自动调节量程和自动校准功能的电荷积分电路，解决了当输入信号变化范围较大时，不能够对测量范围进行更细的划分，对信号的测量精度就会有一定的影响，以及由于偏置电流和电路噪声等因素的存在，势必会对测量过程造成一定的影响，进而影响最终的测量精度的问题。
一种基于电荷积分放大器信号测量装置

[发明专利]一种对回旋加速器平均场与一次谐波误差同时垫补的方法-CN202310544687.4在审
发明人：陆锦荣;安世忠;边天剑;陈忻禹;王飞;凌丽 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提出了一种对回旋加速器平均场与一次谐波误差同时垫补的方法，包括：通过有限元模型仿真计算出回旋加速器主磁场垫补矩阵A,该A为涵盖了所有基于有限元模型计算对各个磁极各个切削点进行切削所引起的等时性误差和一次谐波误差函数关系的垫补矩阵A；解垫补方程：，该总误差矩阵b包括每个切削点的平均场变化矩阵和一次谐波变化矩阵β；该垫补矩阵A为根据有限元模型计算得到的反应主磁极每个切削点切削所引起磁场变化函数关系的垫补矩阵A；X为切削量矩阵，根据已知的b和已知的A计算得到的每个主磁极每个切削点所需切削量的矩阵；本发明实现了每个切削点同时垫补等时性磁场误差和一次谐波磁场误差，有效提高了垫补效率。
一种回旋加速器平均一次谐波误差同时垫补方法

[发明专利]一种用于负氢离子回旋加速器的多电荷态束流引出装置-CN202310170705.7在审
发明人：冀鲁豫;安世忠;宋国芳;纪彬;边天剑;王哲 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H05H7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于负氢离子回旋加速器的多电荷态束流引出装置：在束流加速至引出能量的轨迹上，布设有质子、负氢离子、氢原子三电荷态束流引出装置；或者布设有质子束和负氢离子双电荷态束流引出装置；或者布设有质子、氢原子双电荷态束流引出装置；该三电荷态或双电荷态束流引出装置均设有由不同厚度且不同位置剥离膜组合而成的剥离靶和/或静电偏转板，该不同位置剥离膜用于在线调节各成分束流占比，该不同位置是指在束流引出的轨迹上，该多个剥离膜相互之间的前后位置不同且径向位置不同；本发明解决了现有技术只能引出单电荷态的束流，且只能在线调节各电荷态束流的总流强，而不能分别调节每种电荷态束流的流强的问题。
一种用于氢离子回旋加速器电荷态束流引出装置

[发明专利]一种质子、负氢离子、氢原子三电荷态束流引出装置-CN202310170702.3在审
发明人：冀鲁豫;安世忠;宋国芳;纪彬;边天剑;王哲 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H05H7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种质子、负氢离子、氢原子三电荷态束流引出装置，其特点是：在束流加速至引出能量的轨迹上，布设有质子、负氢离子、氢原子三电荷态束流引出装置；该三电荷态或双电荷态束流引出装置均设有由不同厚度且不同位置剥离膜组合而成的剥离靶和/或静电偏转板，该不同位置剥离膜用于在线调节各成分束流占比，该不同厚度是指按照多电荷态束流引出的需求，将剥离膜设置为不同厚度；该不同位置是指在束流引出的轨迹上，该多个剥离膜相互之间的前后位置不同且径向位置不同。本发明解决了现有技术只能引出单电荷态的束流，且只能在线调节各电荷态束流的总流强，而不能分别调节每种电荷态束流的流强的问题。
一种质子氢离子氢原子电荷态束流引出装置

[发明专利]一种质子、氢原子双电荷态束流引出装置-CN202310170698.0在审
发明人：冀鲁豫;安世忠;宋国芳;纪彬;边天剑;王哲 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H05H7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种质子、氢原子双电荷态束流引出装置，其特点是：在束流加速至引出能量的轨迹上，布设有质子、氢原子双电荷态束流引出装置；该双电荷态束流引出装置设有由不同厚度且不同位置剥离膜组合而成的剥离靶和/或静电偏转板，该不同位置剥离膜用于在线调节各成分束流占比，该不同厚度是指按照多电荷态束流引出的需求，将剥离膜设置为不同厚度；该不同位置是指在束流引出的轨迹上，该多个剥离膜相互之间的前后位置不同且径向位置不同。本发明解决了现有技术只能引出单电荷态的束流，且只能在线调节各电荷态束流的总流强，而不能分别调节每种电荷态束流的流强的问题。
一种质子氢原子电荷态束流引出装置

[发明专利]一种质子束和负氢离子双电荷态束流引出装置-CN202310170775.2在审
发明人：冀鲁豫;安世忠;宋国芳;纪彬;边天剑;王哲 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H05H7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种质子束和负氢离子双电荷态束流引出装置，其特点是：在束流加速至引出能量的轨迹上，布设有质子束和负氢离子双电荷态束流引出装置；该双电荷态束流引出装置设有由不同厚度且不同位置剥离膜组合而成的剥离靶和静电偏转板，该不同位置剥离膜用于在线调节各成分束流占比，该不同厚度是指按照多电荷态束流引出的需求，将剥离膜设置为不同厚度；该不同位置是指在束流引出的轨迹上，该多个剥离膜相互之间的前后位置不同且径向位置不同；本发明解决了现有技术只能引出单电荷态的束流，且只能在线调节各电荷态束流的总流强，而不能分别调节每种电荷态束流的流强的问题。
一种质子氢离子电荷态束流引出装置

[发明专利]一种利用整数共振激励束流进动的方法-CN202210549075.X有效
发明人：边天剑;安世忠;冀鲁豫;付伟;周洪吉;魏素敏;管锋平;关镭镭;王飞;王哲 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H05H13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用整数共振激励束流进动的方法，该方法包括以下步骤：束流以对中的方式从加速器注入口注入；当束流正向穿越整数共振线时，使用整数共振抑制器控制偏转板处的径向振荡的幅度、相位，达到扩大引出圈间距的效果。本发明采用束流对中的注入方式，通过共振抑制器控制整数共振造成的径向振荡，当束流正向穿越整数共振区域时候，使束流激励起幅度、相位可控的径向振荡。本发明采用整共振抑制线圈调电流的方式调整圈间距，相比现有技术通过束流注入的位置、角度的调整来扩大圈间距，要精确得多、方便得多。本发明将束流对中注入、利用整数共振、控制整数共振的幅度和相位，这几种技术有机组合，相互支持取得了组合以后的效果。
一种利用整数共振激励流进方法

[发明专利]用于高功率加速器引出区的束流整形机构-CN202210549090.4有效
发明人：边天剑;安世忠;冀鲁豫;付伟;周洪吉;魏素敏;管锋平;关镭镭;王飞;王哲 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H05H13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于高功率加速器引出区的束流整形机构，所述束流整形机构布设在加速器引出区的引出偏转板前，在引出偏转板前加入剥离膜，该剥离膜用于提前把将会轰击在静电偏转板束晕粒子剥离掉。本发明对于多级加速器组合使用多级引出的场合，采用前几级采用剥离膜+偏转板的组合引出方式，和现有技术采用单一引出方式（或者采用偏转板、或者采用剥离膜）相比，前几级的引出方式，由于采用剥离膜剥离掉了束团边缘松散的束晕粒子，使得进入偏转板的粒子的品质得到提高，并且由于只是剥离掉边缘松散的粒子，使得束团中间部位紧密的粒子仍然通过偏转板进入到下一级、下一级仍然可以采用剥离膜剥离松散的束晕粒子，如此反复，有效提高了束流品质。
用于功率加速器引出整形机构

[发明专利]一种回旋加速器剥离引出方法-CN202310150030.X在审
发明人：冀鲁豫;魏素敏;安世忠;管锋平;解怀东;邢建升 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H05H13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种回旋加速器剥离引出方法：确定束流被引出至加速器以外的目标位置，并使用单粒子跟踪方法，模拟束流在加速器中的运动轨迹，得到束流加速至引出能量时的轨迹；计算该轨迹上的束流到达目标位置的竖直方向分布，并调整剥离靶的前后位置，该位置为束流到达目标位置时竖直方向满足分布要求的位置；计算该轨迹上的束流到达目标位置的水平方向的分布，并调整剥离靶和束流之间的夹角，该夹角为束流到达目标位置时水平方向满足分布要求的夹角；本发明采用先确定剥离靶位置、后确定剥离靶和束流之间夹角的方法，解决了现有技术只能改善束流水平方向聚焦而不能改善垂直方向聚焦、只能部分提高束流品质而不能全部提高束流品质的问题。
一种回旋加速器剥离引出方法

[发明专利]一种硼中子俘获治疗束流线布局结构-CN202210068680.5有效
发明人：魏素敏;管锋平;安世忠;贾先禄 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： A61N5/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种硼中子俘获治疗束流线布局结构，包括：阀门、质子束流诊断装置、聚焦元件、校正元件、八极透镜、旋转扫描磁铁，质子束流诊断装置及真空设备；八极透镜和旋转扫描磁铁之间精准匹配，将束斑从小面积的非均匀性束斑调整为小面积的均匀性束斑，再进一步扩大到大面积的均匀性束斑；旋转扫描磁铁和束流管道分别采用法兰和铝衬相结合、不锈钢和铝衬相结合的结构，束流线为具有闭环反馈环路的束流线；本发明使得束斑均匀度达到90%以上；通过闭环磁场电源回路，实时调整了理论和实际存在差别；通过变换旋转磁铁和束流管道的相对位置关系，在解决束流管道涡流发热问题的同时，有效降低轰击在管道上的粒子带来的辐射剂量。
一种中子俘获治疗流线布局结构

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