本發(fā)明屬于高能量加速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滾動式電接觸高頻調(diào)諧環(huán)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

回旋加速器越來越廣泛地被應(yīng)用于診斷、同位素生產(chǎn)和質(zhì)子治療等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，伴隨著交叉學(xué)科的發(fā)展，回旋加速器在核醫(yī)學(xué)、天體物理、材料科學(xué)、能源領(lǐng)域、生物學(xué)以及工業(yè)加工領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用?；匦铀倨魇且婚T多專業(yè)的綜合性交叉學(xué)科，其中高頻系統(tǒng)是回旋加速器的一個重要系統(tǒng)，而微波諧振腔是高頻系統(tǒng)一個重要的子系統(tǒng)。

常用的諧振腔由腔體，導(dǎo)電板及終端短路或者開路的傳輸線構(gòu)成，此種諧振腔通常稱為同軸線型諧振腔。對于此種諧振腔，其諧振頻率表達式為：

其中L是電感，C是電容。當尺寸一定時，諧振腔有無窮多個諧振頻率，每個諧振頻率對應(yīng)一個諧振模式。對應(yīng)同軸線型諧振腔，要么通過改變電感L來調(diào)諧獲得所對應(yīng)的諧振模式，要么通過改變電容C來調(diào)諧頻率。相對不同類型和結(jié)構(gòu)的加速器其選擇方式不同，對于通過改變電感L來來調(diào)諧諧振腔頻率的方式，通常用一個調(diào)諧環(huán)在同軸傳輸線終端短路，同時通過調(diào)諧環(huán)在同軸線上、下移動來調(diào)諧頻率獲得所對應(yīng)的諧振模式。

目前，加速器上所用的調(diào)諧環(huán)結(jié)構(gòu)通常由電接觸簧片嵌入到不銹鋼基底環(huán)上，在頻率調(diào)諧過程中，整個簧片與同軸線內(nèi)、外導(dǎo)體線接觸，且在上、下不斷運動進行頻率調(diào)諧容易由于滑動摩擦而整個簧片表面容易磨損，導(dǎo)致簧片與內(nèi)、外導(dǎo)體接觸不良，在高功率條件下，容易產(chǎn)生打火使高頻源功率耦合效率低，反射大，最終無法通過頻率調(diào)諧產(chǎn)生諧振模式，只有重新更換新的簧片才能回復(fù)正常調(diào)諧功能。這種調(diào)諧環(huán)使得加速器運行效率低，維護成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有加速器諧振腔內(nèi)調(diào)諧環(huán)存在的易接觸不良、易打火以及運行效率低的問題，本發(fā)明提供了一種滾動式電接觸高頻調(diào)諧環(huán)結(jié)構(gòu)。

一種滾動式電接觸高頻調(diào)諧環(huán)結(jié)構(gòu)，包括基環(huán)、彈片組件、環(huán)套滾動組件以及固定組件；所述基環(huán)內(nèi)環(huán)面的中部內(nèi)凹有一圈內(nèi)環(huán)槽，其外環(huán)面的中部凹陷有一圈外環(huán)槽；

所述彈片組件包括內(nèi)環(huán)彈片、外環(huán)彈片，所述內(nèi)環(huán)彈片的一側(cè)邊緣分布有內(nèi)彈片，內(nèi)彈片均斜向向外設(shè)置，內(nèi)環(huán)彈片配合設(shè)在基環(huán)軸向的一側(cè)，其內(nèi)彈片斜向位于內(nèi)環(huán)漕內(nèi)；外環(huán)彈片的一側(cè)邊緣分布有外彈片，外彈片均斜向向內(nèi)設(shè)置，外環(huán)彈片配合設(shè)在基環(huán)軸向的另一側(cè)，其外彈片斜向位于外環(huán)槽內(nèi)；

所述環(huán)套滾動組件包括內(nèi)環(huán)套、外環(huán)套，內(nèi)環(huán)套的環(huán)面一側(cè)上分布有內(nèi)滾球，內(nèi)環(huán)套配合設(shè)在基環(huán)的內(nèi)圈處，內(nèi)環(huán)套的內(nèi)滾球位于內(nèi)環(huán)槽內(nèi)、并與所述的內(nèi)彈片接觸；外環(huán)套的環(huán)面一側(cè)分布有外滾球，外環(huán)套配合設(shè)在基環(huán)的外圈處，外環(huán)套的外滾球位于外環(huán)槽內(nèi)、并與所述的外彈片接觸；

所述固定組件包括內(nèi)固定環(huán)、外固定環(huán)，內(nèi)固定環(huán)和外固定環(huán)均為階梯環(huán)，內(nèi)固定環(huán)配合設(shè)在內(nèi)環(huán)套外側(cè)的基環(huán)側(cè)面上，實現(xiàn)內(nèi)環(huán)套的軸向定位；外固定環(huán)配合設(shè)在外環(huán)套外側(cè)的基環(huán)側(cè)面上，實現(xiàn)外環(huán)套的軸向定位。

所述基環(huán)的內(nèi)環(huán)槽一側(cè)壁上軸向凸起一縱截面為三角狀的內(nèi)環(huán)限位塊，內(nèi)環(huán)限位塊與內(nèi)環(huán)彈片的內(nèi)彈片形成倒“V”字狀，且內(nèi)環(huán)限位塊上分布有內(nèi)滾球卡槽，實現(xiàn)內(nèi)滾球的限位；

所述基環(huán)的外環(huán)槽一側(cè)壁上橫向凸起一縱截面為三角狀的外環(huán)限位塊，外環(huán)限位塊與外環(huán)彈片的外彈片形成“V”字狀，且外環(huán)限位塊上分布有外滾球卡槽，實現(xiàn)外滾球的限位。

所述的內(nèi)滾球和外滾球的球面上均覆蓋有一層潤滑層。

所述潤滑層的材料為二硫化鉬。

所述內(nèi)環(huán)彈片和外環(huán)彈片均由兩個對稱半圓環(huán)彈片拼接形成，

所述的內(nèi)環(huán)彈片和外環(huán)彈片的材料為銅。

所述基環(huán)、內(nèi)環(huán)套和外環(huán)套均由導(dǎo)電性好的材料制成。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明提供了一種滾動式電接觸高頻調(diào)諧環(huán)結(jié)構(gòu)，相比較原有的簧片接觸式環(huán)結(jié)構(gòu)，可以在不同粗糙度表面和調(diào)諧速度的條件下，始終能夠保持良好的電接觸，極大降低了調(diào)諧環(huán)打火事故和磨損程度，極大提高了射頻波能量耦合效率和調(diào)諧環(huán)的使用壽命和效率。

(2)本發(fā)明通過高導(dǎo)電率滾動小球代替原有的簧片接觸，由原來的滑動接觸變?yōu)闈L動接觸。此類型的調(diào)諧環(huán)具有它具有適應(yīng)電接觸環(huán)境強、磨損小，使用壽命長，易于裝配的特點，能夠滿足高頻、高功率條件下，來回多次往復(fù)移動頻率調(diào)諧的高要求。

(3)本發(fā)明的電接觸主要通過內(nèi)、外環(huán)套和內(nèi)、外固定環(huán)把多個高導(dǎo)電率的滾動小球嵌入限制在基環(huán)內(nèi)、外側(cè)表面，然后通過內(nèi)、外環(huán)彈片彈力來調(diào)節(jié)滾動小球與同軸傳輸線內(nèi)、外導(dǎo)體充分電接觸，使調(diào)諧環(huán)在運動過程中始終保持與同軸內(nèi)、外導(dǎo)體形成良好的電接觸，最終形成終端短路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的正視圖。

圖2為圖1中A-A處的剖視圖。

圖3為圖2中B處的放大圖。

圖中序號：基環(huán)1、內(nèi)環(huán)槽11、外環(huán)槽12、外環(huán)限位塊13、內(nèi)環(huán)限位塊14、內(nèi)環(huán)彈片2、內(nèi)固定環(huán)3、內(nèi)環(huán)套4、內(nèi)滾球5、外固定環(huán)6、外環(huán)套7、外滾球8、外環(huán)彈片9。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(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發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，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，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

參見圖1、圖2，一種滾動式電接觸高頻調(diào)諧環(huán)結(jié)構(gòu)，包括基環(huán)1、彈片組件、環(huán)套滾動組件以及固定組件；參見圖3，所述基環(huán)1內(nèi)環(huán)面的中部內(nèi)凹有一圈內(nèi)環(huán)槽11，其外環(huán)面的中部凹陷有一圈外環(huán)槽12；

所述彈片組件包括內(nèi)環(huán)彈片2、外環(huán)彈片9，所述內(nèi)環(huán)彈片2的一側(cè)邊緣分布有內(nèi)彈片，內(nèi)彈片均斜向向外設(shè)置，內(nèi)環(huán)彈片2配合設(shè)在基環(huán)1軸向的一側(cè)，其內(nèi)彈片斜向位于內(nèi)環(huán)漕內(nèi)；外環(huán)彈片9的一側(cè)邊緣分布有外彈片，外彈片均斜向向內(nèi)設(shè)置，外環(huán)彈片9配合設(shè)在基環(huán)1軸向的另一側(cè)，其外彈片斜向位于外環(huán)槽12內(nèi)；

所述環(huán)套滾動組件包括內(nèi)環(huán)套4、外環(huán)套7，內(nèi)環(huán)套4的環(huán)面一側(cè)上分布有內(nèi)滾球5，內(nèi)環(huán)套4配合設(shè)在基環(huán)1的內(nèi)圈處，內(nèi)環(huán)套4的內(nèi)滾球5位于內(nèi)環(huán)槽11內(nèi)、并與所述的內(nèi)彈片接觸；外環(huán)套7的環(huán)面一側(cè)分布有外滾球8，外環(huán)套7配合設(shè)在基環(huán)1的外圈處，外環(huán)套7的外滾球8位于外環(huán)槽12內(nèi)、并與所述的外彈片接觸；

所述固定組件包括內(nèi)固定環(huán)3、外固定環(huán)6，內(nèi)固定環(huán)3和外固定環(huán)6均為階梯環(huán)，內(nèi)固定環(huán)3配合設(shè)在內(nèi)環(huán)套4外側(cè)的基環(huán)1側(cè)面上，實現(xiàn)內(nèi)環(huán)套4的軸向定位；外固定環(huán)6配合設(shè)在外環(huán)套7外側(cè)的基環(huán)1側(cè)面上，實現(xiàn)外環(huán)套7的軸向定位。

所述基環(huán)1的內(nèi)環(huán)槽11一側(cè)壁上軸向凸起一縱截面為三角狀的內(nèi)環(huán)限位塊14，內(nèi)環(huán)限位塊14與內(nèi)環(huán)彈片2的內(nèi)彈片形成倒“V”字狀，且內(nèi)環(huán)限位塊14上分布有內(nèi)滾球5卡槽，實現(xiàn)內(nèi)滾球5的限位；

所述基環(huán)1的外環(huán)槽12一側(cè)壁上橫向凸起一縱截面為三角狀的外環(huán)限位塊13，外環(huán)限位塊13與外環(huán)彈片9的外彈片形成“V”字狀，且外環(huán)限位塊13上分布有外滾球8卡槽，實現(xiàn)外滾球8的限位。

優(yōu)選的，所述的內(nèi)滾球5和外滾球8的球面上均覆蓋有一層材料為二硫化鉬的潤滑層，所述內(nèi)環(huán)彈片2和外環(huán)彈片9均由兩個對稱半圓環(huán)彈片拼接形成，所述的內(nèi)環(huán)彈片2和外環(huán)彈片9的材料為銅，所述基環(huán)1、內(nèi)環(huán)套4和外環(huán)套7均由導(dǎo)電性好的材料制成。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明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發(fā)明的原理和實際應(yīng)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發(fā)明。