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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]一种用于桌面型回旋加速器的内杆异形连接结构-CN202311111648.1在审
发明人：王亚晴;纪彬;邢建升;边天剑;管锋平;魏俊逸;张庭锋 -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：本发明公开了一种用于桌面型回旋加速器的内杆异形连接结构，该结构用于分别连接高频腔体两根内杆的上端部和下端部、并分别在上端部和下端部共用一根内杆、再分别连接到腔体外壳；在中心平面以上，该内杆异形连接结构伸出上磁极盖板且布设于上磁极盖板以外的凸出大圆筒内，在中心平面以下，该内杆异形连接结构伸出磁极下盖板且布设于下磁极盖板以外的凸出大圆筒内；该内杆异形连接结构在高频腔体两根内杆的上端部和下端部，分别呈对称的非同心S形半圆连接，或分别呈对称的同心环形半圆连接。本发明通过采用内杆异形连接结构，达到了内杆增长腔体体积不增加的同时，品质因数也较高。在缩小体积提高品质因数和降低频率之间找到一个平衡点。
一种用于桌面回旋加速器异形连接结构

[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]一种用于桌面型回旋加速器的内杆直连结构高频腔体-CN202311110422.X在审
发明人：王亚晴;纪彬;邢建升;边天剑;凌丽;魏俊逸;管锋平;张庭锋 -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： H05H7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于桌面型回旋加速器的内杆直连结构高频腔体，包括谐振腔外壳体、布设在该谐振腔外壳体内的：180度对称布设且位于加速器中心平面以上的和以下的各2个上内杆、它们各自朝向加速器中心平面的一端还分别设有一对上三角形加速电极Dee板，其特点是：该2个上内杆1和上内杆连接件2、以及2个下内杆1和下内杆连接件2、以及两个大圆筒均伸出加速器上盖板和下盖板以外，其在加速器中心平面一侧伸出的高度接近加速器中心平面到上盖板或下盖板的总高度的一倍；本发明能满足使用一台功率源的前提，既不需要占用中心区狭小的空间，同时两个腔体内杆部分的外导体相连可以为腔体构造更大的容积，从而降低了谐振频率也提高了腔体的品质因数。
一种用于桌面回旋加速器内杆直连结构高频

[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]一种强流负氢多峰场射频离子源引出结构-CN202310395595.4在审
发明人：贾先禄;农竹杰;张贺;丁傲轩;李鹏展;郑侠;凌丽;管锋平 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H05H1/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种强流负氢多峰场射频离子源引出结构，该引出结构设有沿着轴向依次布设在离子源腔体底部的等离子体电极、吸极、吸极磁铁、吸级挡板、等离子体电极固定件、吸极固定件、地电级；所述等离子体电极开孔的入口侧设有一张角倾斜面，该张角倾斜面上表面镀有参硼金刚石薄膜用于负氢离子的面产生；该吸级用于改善负氢离子引出的包络形状，使得该包络形状即不发散也不收缩；所述吸极磁铁用于导引负氢离子引出的轨道为直线轨道；本发明通过在引出结构等离子体电极上增加倾角面，提高了产额；通过设计吸极的厚度、以及其与等离子体电极的轴向距离，在避免击穿的条件下使得吸极磁场和等离子体电极上表面的过滤磁场最高点实现叠加，提高了产额。
一种强流负氢多峰场射频离子源引出结构

[发明专利]一种脉冲模式多峰场内置天线式射频强流负氢离子源-CN202310396060.9在审
发明人：贾先禄;农竹杰;张贺;丁傲轩;李鹏展;郑侠;凌丽;管锋平;侯世刚 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H05H1/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种脉冲模式多峰场内置天线式射频强流负氢离子源，包括：离子源内置式射频天线、射频天线上盖板、内腔体、外腔体、位于内腔体和外腔体之间的永磁铁阵列、离子源引出结构、位于该永磁铁阵列底层和离子源引出结构的离子源复合结构过滤场，特点是：所述离子源内置式射频天线为带有搪瓷涂层的能够实现等离子体鞘层无电位的内置式射频天线；所述复合结构过滤场为在过滤场最高点叠加磁场以过滤快电子的复合结构过滤场；所述离子源引出结构为在60kV高压下引出高于100mA负氢流强的离子源引出结构。本发明实现了负氢离子高产额引出，解决了高产额引出遇到的内置天线寿命相对短、负氢离子产生空间受到局限性、多峰场虚拟过滤场磁场偏小的瓶颈问题。
一种脉冲模式多峰场内置天线射频强流负氢离子

[发明专利]一种用于射频离子源的高强度过滤磁场复合结构-CN202310396063.2在审
发明人：农竹杰;贾先禄;张贺;丁傲轩;郑侠;凌丽;管锋平;方明阳;马楚韵 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H05H1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于射频离子源的高强度过滤磁场复合结构，该复合结构由永磁铁阵列最底层的过滤磁铁阵列、以及布设在该过滤磁铁阵列下方的离子源引出结构吸极磁铁组成;所述永磁铁阵列布设于多峰场负氢离子源圆筒状离子源内腔体和离子源外腔体之间；所述过滤磁铁阵列用于将过滤场强最高处的位置调整于等离子体电极之前、使得快电子在到达离子源引出结构之前被充分过滤掉；所述离子源引出结构吸极磁铁用于在场强最高处和所述过滤磁铁阵列形成叠加磁场、过滤掉等离子体电极之前的快电子；本发明通过抬高过滤场使其最高处恰好处在引出结构之前，使得等离子电极上表面的快电子及时被过滤掉，由此使得面产生的负氢离子不会被快电子破坏，提高了产额。
一种用于射频离子源强度过滤磁场复合结构

[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]用于降低大束流回旋加速器高频功率反射的装置和方法-CN202310278351.8在审
发明人：张庭锋;纪彬;管锋平;魏俊逸;邢建升;冀鲁豫;王亚晴;温立鹏;张贺 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H05H13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于降低大束流回旋加速器高频功率反射的装置和方法，该装置包括电机补偿量和流强关系对照表模块、束流流强测量模块、PLC中央控制器、电机驱动模块、上位机辅助调节模块、步进电机模块；该方法包括建立流强补偿关系对照表；将该测试结果编程到PLC、以及上位机辅助调节模块；将当前流强测量信息发送给PLC以及上位机辅助调节模块；PLC接收当前定向耦合器发送的反向取样信号，并发送给上位机辅助调节模块；在电机处于闭环工作状态时，PLC在每个100μA整数倍的节点进行一次自动调节；操作人员根据当前上位机上显示的反射信号、流强信号、流向补偿关系对照表信息，判断是否需要手动调节；本发明减小了功率反射对高频设备的破坏的可能性。
用于降低大束流回旋加速器高频功率反射装置方法

[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

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