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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]质子束流线上四极透镜的安装准直装置及安装准直方法-CN201810849281.6有效
发明人：郑侠;魏素敏;秦久昌;尹蒙;吕银龙;宋国芳;邢建升;张德志;崔柏耀;朱鹏飞;刘杰 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2018-07-28 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G21K1/093 文献下载
摘要：本发明公开了一种质子束流线上四极透镜的安装准直装置及其安装准直方法，所述装置包括底板、支撑板、水平位移调节组件、竖直位移调节组件、固定结构、设在四极透镜上的准直块、设在准直块上的有机玻璃靶，以及全站仪、水准仪、游标卡尺等；本发明的方法利用游标卡尺配合水平位移调节组件把某个四极透镜调节到质子束流线传输方向相应的位置，使用全站仪和水平位移调节组件可以实现四极透镜在质子束流线传输方向的准直，使用水准仪配合竖直位移调节组件可以把四极透镜安装到需要的高度。本方法操作简单，易于实现，成本较激光跟踪仪低，精度达到0.5mm以上，可以保证束流在真空管道内顺利的传输，并满足物理要求的光斑大小。
质子流线上四极透镜安装装置方法

[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]一种通过干法纺丝制备密胺-聚酰亚胺复合纤维的方法-CN202310223359.4在审
发明人：蒋凡顺;千林凤;胜兆泉;石晓华;魏素敏;何利华 -专利权人：郑州大学;濮阳绿宇新材料科技股份有限公司;河南省中原大化集团有限责任公司
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： D01F8/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过干法纺丝制备密胺‑聚酰亚胺复合纤维的方法。将二胺类物质溶解到有机溶剂中，然后加入二酐类物质反应，反应后加入三聚氰胺继续反应；接着加入碱进行成盐反应，得到水溶性聚酰胺酸盐溶液；将三聚氰胺、多聚甲醛和去离子水加入反应器中，同时调节反应溶液的pH为8～9，然后加热反应，得到密胺树脂；接着加入水溶性聚酰胺酸盐溶液继续反应，得到密胺‑聚酰亚胺纺丝液；将所得纺丝液依次进行脱泡、挤出成纤、脱除溶剂、卷绕，得到密胺‑聚酰亚胺初生纤维；将初生纤维亚胺化处理，处理后降至室温，得到密胺‑聚酰亚胺复合纤维。本发明通过改变密胺树脂的分子链结构来提高纺丝液的稳定性，并增强纤维的耐温性、阻燃性和韧性。
一种通过纺丝制备聚酰亚胺复合纤维方法

[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]基于回旋加速器的质子治疗系统-CN201610616075.1有效
发明人： 魏素敏;管锋平;张天爵 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2016-07-29 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H05H7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于回旋加速器的质子治疗系统，包括质子回旋加速器(1)及用于输送质子回旋加速器内质子的主质子束流输运系统(2)，主质子束流输运系统(2)通过开关磁铁(6)将所需能量的质子分别传输给三条不同路径的治疗室，三条不同路径的治疗室分别为旋转机架治疗室(3)及设置在旋转机架治疗室(3)两侧的水平束及垂直束双固定束治疗室(4)和水平束及倾斜束双固定束治疗室(5)。采用本发明的质子治疗系统，减小了质子治疗设备占用空间，降低了质子治疗装置的建造费用；结构紧凑、保证治疗效果。
基于回旋加速器质子治疗系统

[发明专利]一种束流线磁铁电源的数字控制单元-CN202211297354.8在审
发明人：殷治国;何澳来;宋琪琦;张天爵;黄鹏;蔡红茹;汪洋;赵博涵;魏素敏 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种质子治疗束流线磁铁电源的数字控制单元，包括磁铁主电源和磁铁从电源；该磁铁主电源数字控制单元包括DDS通讯/指令模块、查表模块、电流分配和参数转发模块、电源控制算法模块；该磁铁主电源查表模块的表按照束流线上的磁铁种类进行区分，相同种类的磁铁为同一张表，该表存储有针对某个种类磁铁的多套不同能量的控制参数信息，每个能量对应一套磁铁电流控制参数，每套磁铁电流控制参数包括能量参数、电流参数、PID参数、前馈参数、磁场响应达标值参数；本发明将DDS通讯模块、多套PID调整参数、细化PID调整参数、双环+前馈的闭环控制方法相结合，从四方面和五个层次层层递进，最终解决了质子治疗过程中束流线磁场快速动态响应的问题。
一种流线磁铁电源数字控制单元

[发明专利]一种束流线磁铁电源的数字控制器控制方法-CN202211297351.4在审
发明人：殷治国;何澳来;宋琪琦;张天爵;黄鹏;蔡红茹;汪洋;赵博涵;魏素敏 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H01F7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种束流线磁铁电源的数字控制器控制方法，该方法包括：针对质子治疗不同能量需求设定多套磁铁电源控制参数；该多套磁铁电源控制参数包括多套电流参数值、PID调节参数值、电流电压前馈参数值、以及磁场响应达标值；设定多个磁铁电源和当前治疗头在同一个通信域；同一个域中的所有磁铁电源的数字控制单元同时接收到DDS指令、并获得束流能量值；每个磁铁电源的数字控制单元根据当前束流能量值，查表得到相关电流参数，并获得相关磁铁电源控制参数；本发明将DDS通讯模块、多套PID调整参数、细化PID调整参数、双环+前馈的闭环控制方法相结合，从四方面和五个层次层层递进，最终解决了质子治疗过程中束流线磁场快速动态响应的问题。
一种流线磁铁电源数字控制器控制方法

[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

[发明专利]一种紧凑型中能负氢强流等时性回旋加速器直边扇主磁铁-CN202011185765.9有效
发明人：张天爵;吕银龙;王川;管锋平;安世忠;魏素敏;崔涛;李明;王振辉;邢建升;林军 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2020-10-29 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H01F7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种紧凑型中能负氢强流等时性回旋加速器直边扇主磁铁，每个直边扇型磁极两条直边的交点与盖板中心点径向不重合、该交点位于盖板中心区的圆周上；每个直边扇型磁极尾部的圆弧的圆心与盖板中心严格重合，且每个直边扇型磁极的扇形磁极侧半径小于扇形磁极尾部的圆弧的曲率半径；镶条在大半径角宽度的降低足够大于主磁铁磁极在大半径增加的弧长，使得大半径处磁极与镶条总的角宽度比现有结构减小了，即减小了，因此，调变度增加，聚焦力增加；所述为中心平面上磁铁扇形磁极与镶条在圆周方向所占的比例；通过调节扇形磁极半径与扇形磁极尾部的圆弧的曲率半径比例关系，结合调节磁极镶条轮廓等方式，便于引入磁场变梯度聚焦。
一种紧凑型中能负氢强流回旋加速器直边扇主磁铁

[发明专利]用于治疗肿瘤的旋转机架-CN201610616041.2有效
发明人： 魏素敏;管锋平;王飞;杨光 -专利权人：中国原子能科学研究院
申请日： 2016-07-29 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： H05H7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于治疗肿瘤的旋转机架，该旋转机架包括质子束流传输管道，该质子束流传输管道上依次设有用于产生均匀的二极磁场、使质子偏转的第二偏转磁铁(10)，用于使质子在目标靶上来回扫描的扫描磁铁(12)，用于将最终进入人体的质子进行整形、监测的治疗头(14)；所述扫描磁铁(12)和治疗头(14)之间设有通过扫描磁铁扫描后的质子可顺利进入治疗头(14)的变气隙二极磁铁(13)。采用本发明的旋转机架，在保证患者全方位治疗的同时，能够减少第二偏转磁铁的尺寸和重量，从而减小整个旋转机架的尺寸和重量；降低占用空间，节约制造成本，提高经济效益。
用于治疗肿瘤旋转机架

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