[发明专利]一种用于超导磁体的拉杆机构

说明书

技术领域

本发明属于超导磁体技术领域，涉及一种拉杆机构，具体是一种用于超导磁体的拉杆机构。

背景技术

随着目前癌症治疗的需求上升，质子治疗成为一种有效治疗肿瘤的手段。因为质子在物质中的Bragg峰的能量分布特性，通过控制质子Bragg峰的位置可以达到有效杀伤病灶，同时减少对周围健康组织的破坏的目的。

加速器是质子治疗装置中的核心部件，可以加速质子、提高质子能量。超导磁体为加速器提供加速质子所需的背景约束磁场和聚焦磁场。目前使用的超导磁体主要使用NbTi低温超导线材，使用液氦浸泡超导线圈达到冷却目的，工作温度约为4.2K。超导磁体安装在加速器后，为了保证给粒子可以得到稳定的加速磁场，需要对超导磁体中平面位置进行调节。

目前使用超导磁体拉杆对超导磁体中平面位置进行调节，但因为拉杆连接超导磁体的低温段与常温环境，导致热量向超导线圈的传递，增加超导线圈热负荷，不利于超导线圈的工作稳定性。而且在调节过程中无法了解拉杆的调节距离，不利于对超导磁体位置进行精密微调。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于超导磁体的拉杆机构，能够对超导磁体进行快速调节，并可读取调节距离，实现对超导磁体的精密调节，并且显著减少超导磁体热负荷，保证超导磁体的稳定运行。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于超导磁体的拉杆机构，包括杜瓦管以及安装在杜瓦管内的低温段拉杆结构和高温段拉杆结构，所述低温段拉杆结构一端连接超导磁体的骨架，另一端连接高温段拉杆结构，所述高温段拉杆结构与环境相接触。

进一步地，所述低温段拉杆结构包括碳纤维拉杆，所述碳纤维拉杆一端设有连接头，另一端设有第一万向节，所述连接头通过螺纹与超导磁体的骨架相连。

进一步地，所述第一万向节上设有冷屏。

进一步地，所述高温段拉杆结构包括G10拉杆，所述G10拉杆通过第二万向节连接顶部拉杆的一端，所述顶部拉杆的另一端设有精密调节螺纹以及与其螺纹配合的精密调节螺母。

进一步地，所述顶部拉杆上套有波纹管。

进一步地，所述精密调节螺母上设有可动刻度，所述精密调节螺纹上设有固定刻度。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的拉杆机构，在低温段使用碳纤维拉杆，高温段使用G10拉杆，不仅能够显著增加拉杆的强度，同时能够减少热量从高温段向低温段的传递，减少超导磁体骨架的热负荷；

2、本发明提供的拉杆机构，通过旋动精密调节螺母可以对拉杆进行调节，进而调整超导磁体中平面位置，实现对超导磁体中平面的快速调节；

3、本发明提供的拉杆机构，通过精密调节螺母和精密调节螺纹上的读数，可以读取拉杆的调节距离，实现对超导磁体中平面的精确调节。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明精密调节螺母和精密调节螺纹的读数示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供了一种用于超导磁体的拉杆机构，包括杜瓦管1以及安装在杜瓦管1内的低温段拉杆结构和高温段拉杆结构，低温段拉杆结构一端连接超导磁体的骨架，另一端连接高温段拉杆结构，高温段拉杆结构与环境相接触。

低温段拉杆结构包括碳纤维拉杆2，碳纤维拉杆2一端设有连接头3，另一端设有第一万向节4，连接头3通过螺纹与超导磁体的骨架相连，第一万向节4上设有冷屏5。

高温段拉杆结构包括G10拉杆7，通过在低温段拉杆结构使用碳纤维拉杆2，在高温段拉杆结构使用G10拉杆7，碳纤维材料在低温段的导热系数比G10小，可以显著减少高温段向低温段传递的热量，减少超导磁体的热负荷，保证超导磁体的稳定运行，同时碳纤维和G10材料抗拉强度高，满足拉杆性能要求。