本實用新型屬于回旋加速器高頻系統(tǒng)調(diào)諧環(huán)電接觸技術(shù)，涉及一種新型高頻調(diào)諧滑動式電接觸觸頭，尤其適用于小間隙范圍內(nèi)滑動調(diào)諧。

背景技術(shù)：

回旋加速器在核醫(yī)學領(lǐng)域有著廣泛的應用，尤其是在放射性藥物制藥，腫瘤治療等領(lǐng)域有重要意義。超導回旋加速器的主機系統(tǒng)利用諧振腔的電磁場對離子加速，而調(diào)諧環(huán)是實現(xiàn)諧振腔調(diào)諧的重要部件。無論在加速器停機工況下，還是運行工況下，調(diào)諧環(huán)都要能夠?qū)崟r微量調(diào)節(jié)RF腔體頻率。因此，需要電接觸件與內(nèi)外筒壁的電接觸性能良好，并且保證電接觸件能夠自由地上下滑動，這對觸頭電接觸性、熱耦合、耐壓性、壽命等性能提出了很高的要求。然而，傳統(tǒng)的電接觸觸頭容易出現(xiàn)磨損壁面現(xiàn)象。而且，調(diào)諧環(huán)調(diào)節(jié)過程中，線電流密度比較大，可能會產(chǎn)生瞬時電流，容易產(chǎn)生打火現(xiàn)象，對RF腔體產(chǎn)生電磁干擾。為了解決上述問題，現(xiàn)提供一種方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種新型高頻調(diào)諧滑動式電接觸觸頭，采用滑動式電接觸觸頭形式，解決了回旋加速器調(diào)諧環(huán)在調(diào)諧過程中內(nèi)外筒壁的電接觸問題，其具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、外形尺寸小、靈敏度高等特點；具有電接觸件滿足軸向滑動以及保證電接觸良好的雙向要求，對RF腔磁場影響小等優(yōu)點。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種新型高頻調(diào)諧滑動式電接觸觸頭，包括在外套筒與內(nèi)套筒之間滑動的調(diào)諧環(huán)；所述外套筒套設在內(nèi)套筒上；所述調(diào)諧環(huán)由內(nèi)彈片、上基座、外彈片與下基座構(gòu)成；所述上基座與下基座焊接為一體，內(nèi)彈片和外彈片沿著軸向均勻排列，并焊接在下基座上；所述上基座上側(cè)面焊接有拉桿，拉桿上端通過電機驅(qū)動上、下運動，使調(diào)諧環(huán)沿著拉桿在外套筒與內(nèi)套筒之間上、下滑動。

所述拉桿由上、下兩組，總共有八個獨立拉桿組成，上、下兩組拉桿錯向90度，并沿軸向均勻布置；上、下兩組拉桿中間通過導向盤相連接。

所述內(nèi)彈片和外彈片的寬度為5mm；內(nèi)、外彈片與所述下基座之間均設有觸頭彈簧。

所述內(nèi)彈片和外彈片材料均選用Be-Cu觸頭材料，表面鍍銀，彈片厚度至少為50um。

所述內(nèi)彈片和外彈片的前端折彎后卡在下基座上部的凹槽中；內(nèi)、外彈片表面采用銀石墨球頭自潤滑形式。

所述上基座采用銅材料制成；所述下基座采用絕緣材料氧化鋁陶瓷制成。

所述下基座內(nèi)沿其環(huán)向開設有環(huán)向水路，環(huán)向水路相對的兩側(cè)分別設有連通的進水水路和出水水路，形成一個循環(huán)水路，進水水路和出水水路均貫穿上基座設置。

所述調(diào)諧環(huán)工作要求及參數(shù)：工作頻率是90MHz，饋入射頻功率是120kW，電接觸件移動速度控制在0.01mm/s-0.1mm/s，內(nèi)套筒表面磁場強度在100A/m，RF調(diào)頻腔表面磁場強度約為10A/m，內(nèi)套筒、電接觸件、RF調(diào)頻腔三者的溫度控制在80攝氏度以下。

本實用新型的有益效果：本實用新型采用新型電接觸觸頭，解決了回旋加速器高頻系統(tǒng)調(diào)諧環(huán)調(diào)節(jié)過程中間隙過小，操作難度大等問題；彈片采用Be-Cu合金，表面鍍銀，增加了彈片的耐磨性，可以有效的避免彈片材料表面溫升，而引起接觸電阻過大問題；本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊、經(jīng)濟適用，有效地減少接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱，避免接觸面熔焊或?qū)щ娖茐?，尤其適用于小間隙范圍調(diào)諧。

附圖說明

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1是調(diào)諧環(huán)的整體示意圖；

圖2是圖1內(nèi)部本實用新型的示意圖；

圖3是電接觸觸頭剖面視圖；

圖中標示：1-拉桿，2-導向盤，3-外套筒，4-調(diào)諧環(huán)，5-內(nèi)套筒，6-內(nèi)彈片，7-上基座，8-外彈片，9-下基座，10-進水水路，11-出水水路，12-環(huán)向水路，13-觸頭彈簧。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型是為了滿足調(diào)諧環(huán)特殊的電接觸性能和工作間隙狹小而提出的，采用新型的雙側(cè)彈片觸頭結(jié)構(gòu)，更加適用于小間隙范圍內(nèi)實現(xiàn)高頻調(diào)諧，使調(diào)諧環(huán)的可用性和可維護性更好，整體設計結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)濟適用，滿足回旋加速器調(diào)諧環(huán)的使用要求。

一種新型高頻調(diào)諧滑動式電接觸觸頭，該電接觸觸頭的設計需要與調(diào)諧環(huán)整體系統(tǒng)相互匹配，參見圖1、圖2和圖3，包括在外套筒3與內(nèi)套筒5之間滑動的調(diào)諧環(huán)4；其中，外套筒3套設在內(nèi)套筒5上，調(diào)諧環(huán)4由內(nèi)彈片6、上基座7、外彈片8與下基座9構(gòu)成，上基座7與下基座9焊接為一體，內(nèi)彈片6和外彈片8沿著軸向均勻排列，并焊接在下基座9之上，內(nèi)、外彈片的寬度為5mm；內(nèi)彈片6與外彈片8的彎曲曲率是不同的，通過觸頭彈簧13設定好觸頭壓力，確保筒壁與彈片之間的彈力適當，即要避免接觸不良，又要避免摩擦過大對彈片造成損傷，影響接觸效果；

上基座7上側(cè)面焊接有拉桿1，該拉桿1分為上、下兩組，總共有八個，主要用于電接觸觸頭上、下滑動時起到導向作用；為了解決拉桿1產(chǎn)生撓度問題，上、下兩組拉桿錯向90度，并沿軸向均勻布置；上、下兩組拉桿中間通過導向盤2相連接，起到穩(wěn)固拉桿作用；拉桿1上端連接有電機，電機驅(qū)動拉桿上下運動，從而使調(diào)諧環(huán)4沿著拉桿1上下滑動，實現(xiàn)頻率調(diào)諧；

調(diào)諧環(huán)4在調(diào)節(jié)過程中彈片與筒壁是摩擦運動，為避免彈片滑動過程出現(xiàn)面接觸，引起局部溫升過大和表面材料熔融，增大接觸電阻以及電磨損，從而帶來打火、熔斷、局部焦耳熱過高等不良后果，直接影響接觸效果，因此，彈片材料選用新型的Be-Cu觸頭材料，表面鍍銀，鍍銀可以保證調(diào)諧環(huán)在調(diào)節(jié)過程中的導電性；考慮到RF損耗，彈片厚度至少為50um。Be-Cu合金具有耐磨、耐低溫、無磁性等特點，具有良好的導電、導熱性，接觸電阻低而穩(wěn)定，電弧移動速度快，沖擊無火花，耐磨性好，強度高，并有良好的延展性，加工性能優(yōu)異，生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉等多方面優(yōu)點，因此可以保證彈片熱耦合性良好，有較高的耐壓性，適合滑動接觸，廣泛應用于制造業(yè)領(lǐng)域；

內(nèi)彈片6和外彈片8的前端折彎后卡在下基座9上部的凹槽中，防止上、下滑動過程中彈片脫落，保證彈片觸頭凸起部分可以與內(nèi)、外筒壁良好接觸，為了提高使用壽命，對觸頭采用熱處理，同時為了避免觸頭上下滑動時的磨損，采用銀石墨球頭自潤滑方式；上基座7采用導電性良好的材料銅，不僅保證內(nèi)、外彈片的良好電接觸，而且對焊接的彈片起到支撐作用；下基座9采用絕緣材料氧化鋁陶瓷，除具有固定作用之外，它還可以避免瞬時電流對RF腔體的電磁干擾；

彈片表面采用銀石墨球頭自潤滑形式，它具有抗熔焊性和導電性好，接觸電阻低而穩(wěn)定，低溫升特性等優(yōu)點；彈片觸頭一直處于連接內(nèi)外筒壁的受力狀態(tài)，因此對觸頭壽命有很高要求，需要對彈片進行熱處理，提高材料性能；

觸頭上下滑動時，由于接觸電阻的存在，接觸電阻會產(chǎn)生焦耳熱，會加劇氧化膜的生產(chǎn)變厚，發(fā)熱更加嚴重，可能會導致接觸面的熔焊或?qū)щ娖茐?，為了解決該問題，在下基座9上開設環(huán)向水路12，環(huán)向水路12相對的兩側(cè)分別設有連通的進水水路10和出水水路11，形成一個循環(huán)水路，進水水路10和出水水路11均貫穿上基座7設置。

觸頭采用雙側(cè)雙彈片結(jié)構(gòu)，觸頭彈簧13產(chǎn)生觸頭壓力擠壓內(nèi)、外彈片，使其與內(nèi)外筒壁接觸，形成短路，不僅滿足了良好的電接觸要求，并能配合拉桿軸向滑動以便對RF腔體調(diào)諧，無論在加速器停機工況，還是運行工況時都可實時微量調(diào)節(jié)。

調(diào)諧環(huán)工作要求及參數(shù)：工作頻率是90MHz，饋入射頻功率是120kW，電接觸件(調(diào)諧環(huán))移動速度控制在0.01mm/s-0.1mm/s，內(nèi)套筒表面磁場強度在100A/m左右，RF調(diào)頻腔表面磁場強度約為10A/m左右，而內(nèi)套筒、電接觸件、RF調(diào)頻腔三者的溫度可控制在80攝氏度以下，可以為60攝氏度。

本實用新型的電接觸觸頭結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小，極向?qū)挾葍H為18mm，軸向長度僅為46mm。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟適用，為高頻調(diào)諧領(lǐng)域提供參考。

以上公開的本實用新型優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本實用新型。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本實用新型。本實用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。