本技術(shù)涉及粒子加速器設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒。

背景技術(shù)：

1、法拉第筒是用于測量帶電粒子束流強(qiáng)度的裝置，其原理為攔截帶電粒子束并收集其電荷,進(jìn)而通過測量其電流得出流強(qiáng)，在法拉第筒收集帶電粒子束時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，需要對(duì)法拉第筒進(jìn)行降溫來保證其正常工作。法拉第筒的尖端受到入射粒子撞擊后開始濺射,而濺射出的二次電子中大部分的反射粒子會(huì)被筒體內(nèi)壁接收,使反射粒子能被法拉第筒完全收集,可減少測量誤差，所以法拉第筒體尖端以及筒體內(nèi)壁均會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。

2、現(xiàn)有的法拉第筒中的冷卻流道僅通過法拉第筒的端部或側(cè)壁，冷卻流道流通的發(fā)熱區(qū)域小，導(dǎo)致散熱效率低等問題。

3、并且現(xiàn)有的冷卻流道沿著法拉第筒的側(cè)壁流動(dòng)時(shí)，由于冷卻流道的厚度小、面積大，屬于扁平形流道，冷卻液體易在冷卻流道流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生積壓,導(dǎo)致散熱不均勻,進(jìn)一步導(dǎo)致冷卻結(jié)構(gòu)與發(fā)熱源能接觸面積變小,尤其是冷卻液體流動(dòng)過程中主要沿著法拉第筒的徑向流動(dòng)，也導(dǎo)致散熱效率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，本實(shí)用新型提供一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，筒體上設(shè)置有第一流道，利用第一流道對(duì)筒體進(jìn)行散熱，尖端上設(shè)置有第二流道，利用第二流道對(duì)尖端進(jìn)行散熱，通過第一流道以及第二流道增大與法拉第筒本體的接觸面積，本實(shí)用新型中冷卻流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，冷卻流道流通較多的發(fā)熱區(qū)域，提高散熱效率。

2、本實(shí)用新型為解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，包括：

4、法拉第筒本體，法拉第筒本體包括筒體以及尖端，筒體的一個(gè)端部設(shè)置有尖端；

5、冷卻流道，冷卻流道包括第一流道以及第二流道，第一流道以及第二流道相互連通，筒體上設(shè)置有第一流道，尖端上設(shè)置有第二流道。

6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，筒體具有環(huán)形側(cè)壁，第一流道沿著筒體的環(huán)形側(cè)壁設(shè)置。

7、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒包括第一隔板以及第二隔板，第一隔板的上端設(shè)置有第一通孔，第二隔板的下端設(shè)置有第二通孔，第一隔板以及第二隔板交替間隔設(shè)置，并且第一隔板以及第二隔板縱向插設(shè)在第一流道內(nèi)，使得第一流道形成為盤形流道。

8、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，尖端為錐形尖端。

9、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二流道沿著錐形尖端設(shè)置，第二流道為“v”字形流道。

10、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，尖端設(shè)置在筒體的內(nèi)部。

11、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，法拉第筒本體由無氧銅制成。

12、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一流道的一端為第一進(jìn)水端，第一流道的另一端為第一出水端，第二流道的一端為第二進(jìn)水端，第二流道的一端為第二出水端；

13、第一進(jìn)水端與第二進(jìn)水端相互靠近并且相互連通設(shè)置，第一出水端以及第二出水端相互靠近并且相互連通設(shè)置。

14、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，法拉第筒本體上設(shè)置有進(jìn)水管以及出水管，進(jìn)水管與第一進(jìn)水端以及第二進(jìn)水端連通，出水管與第一出水端以及第二出水端連通。

15、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，進(jìn)水管以及出水管均為陶瓷管。

16、綜上，本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果：

17、1、本實(shí)用新型中筒體上設(shè)置有第一流道，利用第一流道對(duì)筒體進(jìn)行散熱，尖端上設(shè)置有第二流道，利用第二流道對(duì)尖端進(jìn)行散熱，通過第一流道以及第二流道增大與法拉第筒本體的接觸面積，本實(shí)用新型中冷卻流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，冷卻流道流通較多的發(fā)熱區(qū)域，提高散熱效率。

18、2、本實(shí)用新型中第一流道沿著筒體的環(huán)形側(cè)壁設(shè)置，并且第一隔板以及第二隔板交替間隔設(shè)置，第一隔板以及第二隔板縱向插設(shè)在第一流道內(nèi)，使得第一流道形成為盤形流道，冷卻液在第一流道內(nèi)沿著筒體的徑向以及筒體的軸向流動(dòng)，冷卻液在第一流道內(nèi)各處的流速分布均勻,能避免冷卻液流動(dòng)緩慢甚至不流動(dòng)，利于筒體的散熱；第二流道沿著錐形尖端設(shè)置，第二流道為“v”字形流道，利于尖端的散熱；如此，冷卻流道不但可以避免液體積壓，而且增大冷卻液與熱源的接觸面積，提高法拉第筒的整體散熱效率。

技術(shù)特征：

1.一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述筒體具有環(huán)形側(cè)壁，所述第一流道沿著所述筒體的環(huán)形側(cè)壁設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：包括第一隔板以及第二隔板，所述第一隔板的上端設(shè)置有第一通孔，所述第二隔板的下端設(shè)置有第二通孔，所述第一隔板以及所述第二隔板交替間隔設(shè)置，并且所述第一隔板以及所述第二隔板縱向插設(shè)在所述第一流道內(nèi)，使得所述第一流道形成為盤形流道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述尖端為錐形尖端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述第二流道沿著所述錐形尖端設(shè)置，所述第二流道為“v”字形流道。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述尖端設(shè)置在所述筒體的內(nèi)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述法拉第筒本體由無氧銅制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述第一流道的一端為第一進(jìn)水端，所述第一流道的另一端為第一出水端，所述第二流道的一端為第二進(jìn)水端，所述第二流道的一端為第二出水端；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述法拉第筒本體上設(shè)置有進(jìn)水管以及出水管，所述進(jìn)水管與所述第一進(jìn)水端以及所述第二進(jìn)水端連通，所述出水管與所述第一出水端以及所述第二出水端連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，其特征在于：所述進(jìn)水管以及所述出水管均為陶瓷管。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的法拉第筒，包括：法拉第筒本體，法拉第筒本體包括筒體以及尖端，筒體的一個(gè)端部設(shè)置有尖端；冷卻流道，冷卻流道包括第一流道以及第二流道，第一流道以及第二流道相互連通，筒體上設(shè)置有第一流道，尖端上設(shè)置有第二流道。本技術(shù)中筒體上設(shè)置有第一流道，利用第一流道對(duì)筒體進(jìn)行散熱，尖端上設(shè)置有第二流道，利用第二流道對(duì)尖端進(jìn)行散熱，通過第一流道以及第二流道增大與法拉第筒本體的接觸面積，本技術(shù)中冷卻流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，冷卻流道流通較多的發(fā)熱區(qū)域，提高散熱效率。

技術(shù)研發(fā)人員：鐘榕勝,黃維,朱昆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東省新興激光等離子體技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240319
技術(shù)公布日：2024/12/30