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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]一种质子治疗电离室信号发生方法-CN202210302972.0有效
发明人：黄鹏;殷治国;边天剑;冀鲁豫;汪洋;卢晓通;牟雪儿 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F15/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种笔形束扫描电离室信号发生方法，包括：通信程序子模块通过该同步通信模块实现和上位机的通信，进而实现读取上位机中下达的目标束流位置/剂量信息；加速器接口程序子模块通过控制所述加速器接口模块中的ADC实现束流流强的读取；位置信号处理程序子模块通过同步通信模块读取束流位置，进行束流位置到条带信号的转换；剂量信号处理程序子模块根据加速器接口模块读取的束流流强信息，控制剂量信号产生模块中的DAC，环境信号处理程序子模块实现对环境传感器模拟信号输出模块的控制，进而输出给电离室电子学进行电离室信号增益的校正。本发明解决了目前只能载束调试笔形束扫描控制系统和TCS系统的难题，使得上述系统的离线调试成为可能。
一种质子治疗电离室信号发生方法

[发明专利]一种质子治疗电离室信号发生装置-CN202210309459.4有效
发明人：黄鹏;殷治国;边天剑;冀鲁豫;汪洋;卢晓通;牟雪儿 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01T1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种笔形束扫描电离室信号发生装置，包括：条带位置信号产生模块、剂量信号产生模块、温度和压力信号的环境传感器模拟信号输出模块、同步通信模块、加速器接口模块、核心控制板卡模块；该条带位置信号产生模块、剂量信号产生模块、环境传感器模拟信号输出模块各自输入端分别内连所述核心控制板卡模块、输出端分别外连治疗头电子学；该同步通信模块内连所述核心控制板卡模块、外连上位机；该加速器接口模块内连核心控制板卡模块、外连加速器端，该加速器端外连治疗头电子学，通过治疗头电子学接收上位机发送的束流流强信息；本发明笔形束扫描束流位置和剂量信号发生装置，解决了目前只能载束调试笔形束扫描控制系统和TCS系统的难题。
一种质子治疗电离室信号发生装置

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