強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法。該方法在回旋加速器射頻諧振腔輸入端饋管的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩對(duì)端口組合，同一側(cè)的兩個(gè)端口沿饋管外圓柱的同一母線設(shè)置，同一側(cè)兩端口內(nèi)導(dǎo)體相連的銅板與接頭之間的距離可以調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)耦合量的可調(diào)節(jié)；其中一側(cè)的兩個(gè)端口作為電感取樣端口，另一側(cè)的兩個(gè)端口作為電容取樣端口，兩種取樣端口所采集的信號(hào)通過傳輸線送至低電平控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)諧環(huán)的相位檢測。本發(fā)明節(jié)省了強(qiáng)流緊湊型回旋加速器的建造成本，提高了設(shè)備的可靠性。
【專利說明】強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及緊湊型回旋加速器設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用回旋加速器腔體在運(yùn)行時(shí)，饋入腔體的功率很高，短時(shí)間內(nèi)腔體的發(fā)熱量會(huì)急劇上升，腔體會(huì)因?yàn)闊嵝?yīng)而產(chǎn)生形變，再加上腔內(nèi)的次級(jí)電子倍增效應(yīng)，都會(huì)導(dǎo)致腔體等效并聯(lián)阻抗的變化，會(huì)導(dǎo)致阻抗不匹配，從何導(dǎo)致腔體失諧，為了避免這種因腔體失諧而可能產(chǎn)生的對(duì)設(shè)備的損壞，需要有一套追蹤腔體失諧程度并能夠及時(shí)調(diào)諧的環(huán)路，這就是調(diào)諧環(huán)。
[0003]在以往的設(shè)計(jì)中，將腔體功率饋入端的采樣與腔體的信號(hào)采樣送入鑒相器，通過鑒相器輸出的調(diào)諧誤差值，經(jīng)比例積分運(yùn)算結(jié)果來控制對(duì)腔體頻率的調(diào)節(jié)，而腔體饋入端的信號(hào)采樣時(shí)通過定向耦合器來完成的。從定向耦合器中取出正向和腔體取樣，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)的相位測量。這種定向耦合器造價(jià)高，對(duì)安裝精度的要求也高，在工程進(jìn)度和造價(jià)上沒有優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，省去原來方法中的定向耦合器，節(jié)省了強(qiáng)流緊湊型回旋加速器的建造成本，提高了設(shè)備的可靠性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，該方法在回旋加速器射頻諧振腔輸入端饋管的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩對(duì)端口組合，同一側(cè)的兩個(gè)端口沿饋管外圓柱的同一母線設(shè)置，同一側(cè)兩端口內(nèi)導(dǎo)體相連的銅板與接頭之間的距離可以調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)耦合量的可調(diào)節(jié)；其中一側(cè)的兩個(gè)端口作為電感取樣端口，另一側(cè)的兩個(gè)端口作為電容取樣端口，兩種取樣端口所采集的信號(hào)通過傳輸線送至低電平控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)諧環(huán)的相位檢測。
[0006]進(jìn)一步，如上所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其中，同一側(cè)的一對(duì)端口由兩個(gè)BNC接口組成。
[0007]進(jìn)一步，如上所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其中，所述的兩端口內(nèi)導(dǎo)體相連的銅板經(jīng)拋光處理，光潔度需達(dá)到0.8。
[0008]進(jìn)一步，如上所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其中，所述的作為電感取樣端口的一對(duì)端口中，一個(gè)端口與輸入端饋管外導(dǎo)體相連做接地處理，另一個(gè)端口用作取樣接口 ；所述的作為電容取樣端口的一對(duì)端口中，一個(gè)端口與輸入端饋管外導(dǎo)體做絕緣處理，另一個(gè)端口用作取樣接口。
[0009]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明在射頻諧振腔陶瓷耦合窗處用新型耦合器代替原有的定向耦合器的設(shè)計(jì)，在加速器的功率輸入端的饋管上設(shè)置開路和短路接口，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)的相位測量，方法簡單，造價(jià)低，使強(qiáng)流緊湊型回旋加速器的建造成本得到不可忽略的降低。本發(fā)明針對(duì)強(qiáng)流緊湊型回旋加速器，能夠在節(jié)省建造成本的基礎(chǔ)上,完成對(duì)加速器調(diào)諧環(huán)相位的測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為醫(yī)用回旋加速器射頻系統(tǒng)；
[0011]圖2為調(diào)諧環(huán)相位檢測開路端與短路端結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0013]如圖1所示，即為回旋加速器射頻系統(tǒng)的示意簡圖，包括發(fā)射機(jī)1、射頻諧振腔2，在發(fā)射機(jī)I和射頻諧振腔2之間通過饋管3連接。本發(fā)明安裝在圖1所示的A所指示的虛線區(qū)域內(nèi)，即饋管近回旋加速器端，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0014]本發(fā)明在回旋加速器射頻諧振腔輸入端饋管的兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)計(jì)兩對(duì)端口組合，每對(duì)端口由兩個(gè)BNC接口組成，兩端口沿饋管外圓柱的同一母線安放，兩對(duì)端口的相對(duì)夾角為180°，同一側(cè)兩端口內(nèi)導(dǎo)體相連的銅板與接頭之間的距離可以調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)耦合量的可調(diào)節(jié)。如圖2所示，調(diào)節(jié)距離可以通過增加或者減少接頭與銅板7之間的連接導(dǎo)體6(—般為銅質(zhì)導(dǎo)體)的長度來實(shí)現(xiàn)。銅片需要進(jìn)行拋光處理，以避免各種不良影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，其光潔度需達(dá)到0.8。短路側(cè)的兩個(gè)端口間內(nèi)導(dǎo)體通過薄銅板連接，一個(gè)端口與輸入端饋管外導(dǎo)體相連做接地處理，另一個(gè)端口用作取樣接口，此端口為電感取樣端口 ；另一側(cè)的兩個(gè)端口間內(nèi)導(dǎo)體通過薄銅板連接，一個(gè)端口保持開路做絕緣處理，另一個(gè)端口用作取樣接口，此端口為電容取樣端口。然后從兩個(gè)接口取樣至低電平控制系統(tǒng)，通過其內(nèi)部鑒相電路進(jìn)行鑒相，完成對(duì)調(diào)諧環(huán)的相位測量。
[0015]實(shí)施例
[0016]以某醫(yī)用回旋加速器為例，在射頻諧振腔陶瓷耦合窗外應(yīng)用新型耦合器，在輸入端饋管3的兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)計(jì)兩對(duì)端口組合，每對(duì)端口由兩個(gè)BNC接口組成，具體到實(shí)際應(yīng)用中，這些接口可以更換為各種其他標(biāo)準(zhǔn)的或非標(biāo)的高頻接口，例如N型接口、SMA型接口等。兩端口沿饋管外圓柱的同一母線安放，饋管內(nèi)導(dǎo)體與兩母線構(gòu)成的平面共面，同一側(cè)兩端口內(nèi)導(dǎo)體6相連的銅板7與接頭之間的距離可以通過改變導(dǎo)體6的長度來調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)耦合量的可調(diào)節(jié)，在同一側(cè)的兩個(gè)BNC端口的內(nèi)導(dǎo)體通過約5mm寬銅板連接，分別選取饋管兩側(cè)的同一對(duì)稱位置處的兩個(gè)端口，一個(gè)內(nèi)導(dǎo)體做短路處理，一個(gè)做開路處理，構(gòu)成電感耦合5及電容耦合4取樣，如圖2所示。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡潔，通過改變銅板與接頭之間的距離可實(shí)現(xiàn)耦合量的調(diào)節(jié)。經(jīng)測試，短路端和開路端耦合量分別為-55.17dB、-54.6dB，腔體諧振狀態(tài)下開路端相對(duì)短路端的相移為-180°，取樣信號(hào)負(fù)載按50歐姆測定，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)調(diào)諧環(huán)相位的檢測。
[0017]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其特征在于:該方法在回旋加速器射頻諧振腔輸入端饋管的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩對(duì)端口組合，同一側(cè)的兩個(gè)端口沿饋管外圓柱的同一母線設(shè)置，同一側(cè)兩端口內(nèi)導(dǎo)體相連的銅板與接頭之間的距離可以調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)耦合量的可調(diào)節(jié)；其中一側(cè)的兩個(gè)端口作為電感取樣端口，另一側(cè)的兩個(gè)端口作為電容取樣端口，兩種取樣端口所采集的信號(hào)通過傳輸線送至低電平控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)諧環(huán)的相位檢測。
2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其特征在于:同一側(cè)的一對(duì)端口由兩個(gè)BNC接口組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其特征在于:所述的兩端口內(nèi)導(dǎo)體相連的銅板經(jīng)拋光處理，光潔度需達(dá)到0.8。
4.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其特征在于:所述的作為電感取樣端口的一對(duì)端口中，一個(gè)端口與輸入端饋管外導(dǎo)體相連做接地處理，另一個(gè)端口用作取樣接口。
5.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)流緊湊型回旋加速器調(diào)諧環(huán)相位檢測方法，其特征在于:所述的作為電容取樣端口的一對(duì)端口中，一個(gè)端口與輸入端饋管外導(dǎo)體做絕緣處理，另一個(gè)端口用作取樣接口。
【文檔編號(hào)】G01R25/00GK103760415SQ201310680941
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】殷治國, 李鵬展, 張?zhí)炀? 雷鈺, 紀(jì)彬, 趙振魯, 付曉亮, 宋國芳 申請(qǐng)人:中國原子能科學(xué)研究院