本實(shí)用新型涉及直線加速器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種加速器用條帶靶電極。
背景技術(shù):
條帶靶是一種用于加速器的束測(cè)系統(tǒng)中測(cè)量束流截面的設(shè)備,條帶靶是一種攔截式探測(cè)器,其檢測(cè)信號(hào)為電子束流在電極上激發(fā)的二次電流,測(cè)量快,更適用于能量不穩(wěn)定的直線加速器束流截面測(cè)量。
目前在市面上,條帶靶所用的電極材料一般采用鋁材料,受到人工技術(shù)的制約,采用鋁材料制成的條帶靶電極存在以下缺陷:
1.采用鋁材料制成的條帶靶電極只能適用于流強(qiáng)較小的加速器中,如若束流強(qiáng)度較大,則容易造成鋁條損壞。
2.鋁條厚度較大,當(dāng)束流通過(guò)時(shí),在鋁電極上沉積的能量較多,容易造成電極發(fā)熱變形。
3.當(dāng)安裝的鋁條數(shù)量較多時(shí),安裝困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種加速器用條帶靶電極,以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用鋁材料制成的條帶靶電極測(cè)量范圍小,當(dāng)束流通過(guò)時(shí),在鋁電極上沉積的能量較多,易造成電極發(fā)熱變形,且當(dāng)安裝的鋁條數(shù)量較多時(shí),安裝困難等問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
本實(shí)用新型提供的一種加速器用條帶靶電極,包括框架和多個(gè)條帶狀的電極;多個(gè)所述電極設(shè)置在所述框架內(nèi);所述電極由碳纖維股制成;所述電極兩端分別設(shè)置一個(gè)圓環(huán),能夠通過(guò)所述圓環(huán)將所述電極固定于所述框架上。
進(jìn)一步,所述碳纖維股由多個(gè)碳纖維束繞制而成,且所述碳纖維束由多個(gè)碳纖維絲繞制而成。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:一方面,碳纖維股便于安裝;另一方面,增加了碳纖維的抗拉性。
進(jìn)一步,所述碳纖維股由兩個(gè)所述碳纖維束繞制而成。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:由兩個(gè)碳纖維束纏繞而成的碳纖維股更適合安裝在框架上,且相對(duì)束流接觸面更精準(zhǔn)。
進(jìn)一步,還包括金屬絲;所述金屬絲繞制于所述電極的兩端,且位于所述圓環(huán)的后端。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:金屬絲用于固定電極兩端繞制的圓環(huán)的碳纖維股的線頭,防止電極兩端碳纖維股松弛,破壞圓環(huán),進(jìn)而造成電極脫落于框架。
進(jìn)一步,還包括壓線端子;所述壓線端子覆蓋于所述圓環(huán)、所述金屬絲和所述電極末端上。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:一方面,壓線端子使用方便,能夠很容易的實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)綐蚪?;另一方面,在?dǎo)線接線位緊密相鄰時(shí),壓線端子能有效的提高絕緣安全度,并防止導(dǎo)線分叉。
進(jìn)一步,還包括螺釘;所述螺釘能夠穿過(guò)所述壓線端子和所述圓環(huán),用以固定所述電極。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:螺釘螺紋連接技術(shù)成熟,成本低廉,操作簡(jiǎn)單易行,連接裝卸方便,且不受螺紋件或被連接件的成分及種類的限制。
進(jìn)一步,所述金屬絲繞制于所述電極的兩端。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:通過(guò)金屬絲一圈一圈的纏繞于電極兩端,多圈的金屬絲增大了固定力,使得連接更牢固,不易松脫。
進(jìn)一步,所述金屬絲為細(xì)銅絲。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:細(xì)銅絲取材方便,應(yīng)用廣泛,成本低,且導(dǎo)電能力相對(duì)較好。
進(jìn)一步,所述框架由絕緣材料制成。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:絕緣材料不導(dǎo)電,避免了各電極間的串?dāng)_。
進(jìn)一步,所述框架由陶瓷制成。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:一方面,陶瓷熔點(diǎn)高,且導(dǎo)熱性低于金屬材料,在高溫時(shí)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。另一方面,陶瓷是良好的絕緣材料,具有優(yōu)良的電絕緣性。另外,陶瓷的制造工藝相當(dāng)成熟,取材方便,成本低。另外,陶瓷材料可以應(yīng)用于超高真空環(huán)境。
本實(shí)用新型的有益效果是:該加速器用條帶靶電極包括框架和多個(gè)條帶狀的電極;多個(gè)電極設(shè)置在框架內(nèi);電極由碳纖維股制成,并在電極兩端分別設(shè)置一個(gè)圓環(huán),通過(guò)電極兩端的圓環(huán)將電極固定在框架上。整個(gè)電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝配方便,改善了束流強(qiáng)度較大時(shí)對(duì)電極的損壞,擴(kuò)大了可測(cè)量束流強(qiáng)度范圍,且在束流穿過(guò)電極時(shí),電極上沉積能量小,降低了電極的發(fā)熱量。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的裝配完成圖;
圖3為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的編織流程圖;
圖4為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的裝配流程圖。
附圖標(biāo)記:
1-框架; 2-電極; 3-金屬絲;
4-螺釘; 5-壓線端子;
20-碳纖維股; 21-碳纖維束;
201-圓環(huán)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
本實(shí)施例提供了一種加速器用條帶靶電極,其中:圖1為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的裝配完成圖;圖3為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的編織流程圖;圖4為本實(shí)用新型提供的加速器用條帶靶電極的裝配流程圖。如圖1~4所示,加速器用條帶靶電極的主要結(jié)構(gòu)包括框架1和多個(gè)條帶狀的電極2。具體地,多個(gè)電極2設(shè)置在框架1內(nèi);電極2由碳纖維股20制成;電極2兩端分別設(shè)置一個(gè)圓環(huán)201,能夠通過(guò)圓環(huán)201將電極2固定于框架1上。
在現(xiàn)有技術(shù)中,加速器用條帶靶使用薄鋁片作為電極,而且在大氣環(huán)境下使用該電極。但是由薄鋁片制成的電極,熔點(diǎn)相對(duì)較低,當(dāng)在真空環(huán)境下使用時(shí),如果溫度過(guò)高可能會(huì)造成鋁片的蒸發(fā),從而導(dǎo)致電極的損壞,并且還會(huì)造成真空環(huán)境的破壞。而且當(dāng)轟擊到電極的束流強(qiáng)度較大時(shí),同樣會(huì)引起鋁電極的破壞,同時(shí)鋁片相對(duì)尺寸過(guò)大,當(dāng)束流通過(guò)時(shí)在電極上沉積的能量較多,容易導(dǎo)致鋁電極發(fā)熱,同樣造成鋁電極的破壞。
本實(shí)施例的加速器用條帶靶電極,將由碳纖維股20制成的電極2平行安裝在框架1上。由于條帶靶探測(cè)器中的探頭是在超高真空環(huán)境下工作的,因此對(duì)設(shè)備制成材料的物理性能、機(jī)械性能等要求極高。而碳纖維在無(wú)氧環(huán)境下的熔點(diǎn)為3000攝氏度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鋁片材料的熔點(diǎn),避免了束流強(qiáng)度較大時(shí)對(duì)電極2的損壞,同時(shí)擴(kuò)大了可測(cè)量束流強(qiáng)度范圍,且束流容易穿過(guò)電極2,在電極2上沉積能量小,從而降低了電極2的發(fā)熱量。在電極2兩端分別設(shè)置一個(gè)圓環(huán)201,更便于電極2的固定。先固定電極2的其中一端,連接穩(wěn)定后,拉直碳纖維股20,固定另一端。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~2所示,進(jìn)一步地,碳纖維股20由多個(gè)碳纖維束21纏繞而成,且碳纖維束21由多個(gè)碳纖維絲纏繞而成。具體的,每一個(gè)碳纖維絲的直徑大約7微米,每一個(gè)碳纖維束21由大約三百根碳纖維絲纏繞而成。另外,碳纖維的纏繞需使用繞繩器,保證碳纖維股20纏繞的均勻性和拉緊度。在本實(shí)施例中,首先,碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料,其質(zhì)量比金屬鋁輕,但是強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕的特性。其次,碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代的增強(qiáng)纖維,可用于建筑加固、修補(bǔ)中。再次,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,在非氧化環(huán)境下耐高溫,比熱以及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,抗疲勞性好,導(dǎo)熱和電磁隱蔽性也非常好。最后,當(dāng)使用碳纖維做電極2時(shí),需要保持碳纖維電極2粗細(xì)均勻,為了安裝、使用方便,達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)測(cè)量效果,將多個(gè)碳纖維絲纏繞成粗細(xì)均勻的碳纖維束21,再將多個(gè)該碳纖維束21纏繞成碳纖維股20。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~3所示,進(jìn)一步地,碳纖維股20由兩個(gè)碳纖維束21纏繞而成。
類似地,碳纖維股20可以是一個(gè)碳纖維束21。這種方式制成的電極2,安裝時(shí)更方便。另外,當(dāng)框架1較小時(shí),使用此碳纖維股20做電極2,彼此相鄰的兩個(gè)碳纖維股20之間的間隔距離相對(duì)適宜,且可使用相對(duì)較多的碳纖維股20,與束流的接觸面積相對(duì)較小,使測(cè)量較為精準(zhǔn)。
類似地,碳纖維股20可以由三個(gè)碳纖維束21纏繞而成。這種方式制成的電極2,其每個(gè)電極2的導(dǎo)電性能相對(duì)增加。
在本實(shí)施例中,相對(duì)由一個(gè)碳纖維束21直接作為一個(gè)碳纖維股20的,由兩個(gè)碳纖維束21制成的碳纖維股20導(dǎo)電性能更好,且軸向強(qiáng)度增加。另外,即使在大束流中使得電極2受到較小的破壞,但因此時(shí)的碳纖維股20大約是由六百多個(gè)碳纖維絲制成的,故某些小的破壞不會(huì)造成大的失誤或危害。
相對(duì)由三個(gè)碳纖維束21纏繞的碳纖維股20,由兩個(gè)碳纖維束21制成的碳纖維股20繞制更簡(jiǎn)單。
綜上,使用由兩個(gè)碳纖維束21制成的碳纖維股20做電極2是相對(duì)最適宜、最折中的選擇。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,還包括金屬絲3;金屬絲3繞制于電極2的兩端,且位于圓環(huán)201的后端。其中,電極2兩端的圓環(huán)201由碳纖維股20直接繞制而成。在本實(shí)施例中,在電極2的兩端分別設(shè)置一個(gè)圓環(huán)201,連接件或固定件可穿過(guò)該圓環(huán)201將電極2固定在框架1上。該圓環(huán)201由電極2的兩端直接纏繞,使圓環(huán)201與電極2一體成型。金屬絲3一圈一圈的纏繞在設(shè)置圓環(huán)201的兩端,其主要分布在碳纖維股20繞制圓環(huán)201后與自身再接觸的部分剩余碳纖維股20處,使碳纖維股20連接更牢固,改善了碳纖維股20之間因擰緊力減小而產(chǎn)生松脫的現(xiàn)象。
類似地,該金屬絲3直接繞制成圓環(huán)201,并固定連接于電極2的兩端。在電極2兩端末尾大約15mm處,用金屬絲3將電極2末端逐漸纏繞包裹,在結(jié)束處多次纏繞成一個(gè)圓環(huán)201。這種方式節(jié)省了電極2材料,但是圓環(huán)201與電極2分離,在固定拉緊時(shí)容易產(chǎn)生電極2與金屬絲3的脫離,致使電極2連接松脫。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,還包括壓線端子5;壓線端子5覆蓋于圓環(huán)201、金屬絲3和電極2末端上。在本實(shí)施例中,首先,壓線端子5使用方便,能夠很容易的實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)綐蚪?,使?dǎo)線更容易插入端頭。其次,為了保證電極2與框架1連接的可靠、方便。在連接處設(shè)置壓線端子5,不僅使電極2與框架1接觸更緊密,而且壓線端子5的使用有效的提高了相鄰接線位的絕緣安全度。另外,壓線端子5對(duì)電極2有保護(hù)作用,有效的防止了電極2圓環(huán)201處因磨損造成的分叉等問(wèn)題。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,還包括螺釘4;螺釘4能夠穿過(guò)壓線端子5和圓環(huán)201,用以固定電極2。在本實(shí)施例中,螺釘螺紋連接技術(shù)成熟,成本低廉,操作簡(jiǎn)單,施工速度快,不受螺紋件與被連接件材料的限制,且連接可靠度高,拆卸、裝配方便。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,金屬絲3繞制于電極2的兩端。在本實(shí)施例中,金屬絲3一圈一圈的纏繞在設(shè)置圓環(huán)201的兩端,其主要分布在碳纖維股20繞制圓環(huán)201后與自身再接觸的部分剩余碳纖維股20處,使碳纖維股20連接更牢固,改善了碳纖維股20之間因擰緊力減小而產(chǎn)生松脫的現(xiàn)象。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,金屬絲3為細(xì)銅絲。在本實(shí)施例中,一方面,銅作為人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬,加工工藝十分成熟,且成本低。另一方面,銅絲是一種強(qiáng)度可調(diào)的高磁性材料。另外,銅的熔點(diǎn)較高,可以在真空高溫下使用。
類似地,還可以使用鍍鋅線。鍍鋅線制造切割速度塊,加工件表面質(zhì)量良好,且耐腐蝕性能好。但是鋅的熔點(diǎn)太低,由鍍鋅線纏繞的電極2只能在常溫時(shí)使用。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,框架1由絕緣材料制成。在本實(shí)施例中,一方面,因絕緣材料具有良好的電絕緣性,當(dāng)束流通過(guò)電極2時(shí),絕緣材料制成的框架1因其絕緣性避免了電極2間相互影響。
在本實(shí)施例的可選方案中,如圖1~4所示,進(jìn)一步地,框架1由陶瓷制成。在本實(shí)施例中,一方面,陶瓷材料具有較高的熔點(diǎn),大約2000攝氏度以上,且在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,同時(shí)陶瓷的導(dǎo)熱性低于金屬材料,具有良好的隔熱性,且當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),陶瓷具有良好的尺寸穩(wěn)定性。另一方面,陶瓷具有良好的電絕緣性,是極好的絕緣材料。另外,陶瓷的制造工藝相當(dāng)成熟,且取材方便,成本低。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。