本發(fā)明屬于等時型超導(dǎo)回旋加速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超導(dǎo)回旋加速器諧振腔旋轉(zhuǎn)電感耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

回旋加速器的主要功能是在磁場的導(dǎo)向下,利用高頻電場把質(zhì)子加速到高能量。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)揮越來越重要的作用。

回旋加速器是一門多專業(yè)的綜合性交叉學(xué)科，它涉及到加速器物理和許都高技術(shù)領(lǐng)域，其中包括射頻、電磁場、電源、真空、精密機(jī)械、電子學(xué)等等。其中高頻系統(tǒng)是粒子回旋加速器的一個重要系統(tǒng)，而微波諧振腔是其中一個關(guān)鍵而重要的子系統(tǒng)，起到加速運(yùn)行粒子的重要作用。

在諧振頻率匹配的條件下，運(yùn)行粒子最終獲得的能量大小主要是通過傳輸系統(tǒng)的耦合裝置把高頻源發(fā)射過來的能量耦合到諧振腔，諧振腔獲得能量以電場加速運(yùn)行粒子，使運(yùn)行粒子獲得越來越高的速度，最終達(dá)到所需的運(yùn)行能量。

耦合裝置的主要作用是將發(fā)射機(jī)輸出的高頻功率送到腔體，以產(chǎn)生加速粒子所需要的高頻電場。在質(zhì)子加速器中主要是感性耦合和容性耦合兩種方式。對于感性耦合，通常聯(lián)合調(diào)諧裝置，改變耦合環(huán)的面積來改變耦合環(huán)的磁通量，使通過耦合環(huán)耦合到諧振腔的功率達(dá)到最大，從而使諧振腔以最大功率加速運(yùn)行粒子，使運(yùn)行粒子最終達(dá)到最大能量。然而現(xiàn)今對于感性耦合環(huán)耦合的方式，在運(yùn)行調(diào)試過程中無法找到最佳可調(diào)耦合匹配位置點(diǎn)，使得整個進(jìn)度慢，嚴(yán)重降低了工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超導(dǎo)回旋加速器諧振腔可旋轉(zhuǎn)電感耦合環(huán)結(jié)構(gòu),具體是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種超導(dǎo)回旋加速器諧振腔可旋轉(zhuǎn)電感耦合環(huán)結(jié)構(gòu)，包括外導(dǎo)體、固定環(huán)、內(nèi)導(dǎo)體和耦合環(huán)；

所述外導(dǎo)體為錐形環(huán)狀，外導(dǎo)體的前端為限位環(huán)，外導(dǎo)體的后端為連接環(huán)；

所述固定環(huán)同軸設(shè)在外導(dǎo)體內(nèi)，固定環(huán)的前端與所述限位環(huán)的內(nèi)端口連接；

所述內(nèi)導(dǎo)體的前端為錐形環(huán)，內(nèi)導(dǎo)體的后端為與錐形環(huán)同軸連接的圓環(huán)；內(nèi)導(dǎo)體設(shè)在固定環(huán)內(nèi)，其前端錐形環(huán)的端頭位于所述限位環(huán)的外端口處，其后端圓環(huán)的外環(huán)面與固定環(huán)的后端內(nèi)壁連接；

所述耦合環(huán)的前端呈U形桿狀，耦合環(huán)的后端呈直桿狀，耦合環(huán)的后端直桿同軸固接在內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)，耦合環(huán)前端的U形桿位于限位環(huán)的外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述限位環(huán)的外環(huán)面上活動套設(shè)有第一電接觸彈片。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)導(dǎo)體后端圓環(huán)的外環(huán)面上活動套設(shè)有第二電接觸彈片。

進(jìn)一步的，所述固定環(huán)的內(nèi)壁前端設(shè)有過渡環(huán)，過渡環(huán)的內(nèi)環(huán)面與內(nèi)導(dǎo)體前端錐形環(huán)的外環(huán)面固接。

進(jìn)一步的，所述固定環(huán)的材料為陶瓷。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明通過轉(zhuǎn)動內(nèi)導(dǎo)體帶動耦合環(huán)旋轉(zhuǎn)，耦合環(huán)插入RF諧振腔，通過耦合環(huán)的旋轉(zhuǎn)改變耦合磁通量，實(shí)現(xiàn)饋線與腔體的最佳匹配，達(dá)到最大功率耦合，避免固定耦合環(huán)由于未能改變耦合磁通量而無法找到最佳匹配點(diǎn)情況的發(fā)生，甚至造成失配而引起大功率反射，保證回旋加速器整機(jī)在運(yùn)行調(diào)試過程中，通過旋轉(zhuǎn)改變耦合環(huán)磁通量變化，找到最佳耦合匹配點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最大耦合功率，提高了整個過程的工作效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的應(yīng)用狀態(tài)圖。

圖中序號：傳輸線外導(dǎo)體1、傳輸線內(nèi)導(dǎo)體2、外法蘭3、諧振腔法蘭4、耦合環(huán)5、內(nèi)法蘭6、外導(dǎo)體7、限位環(huán)71、連接環(huán)72、第一電接觸彈片73、內(nèi)導(dǎo)體8、第二電接觸彈片81、固定環(huán)9。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖1，一種超導(dǎo)回旋加速器諧振腔可旋轉(zhuǎn)電感耦合環(huán)結(jié)構(gòu)，包括外導(dǎo)體7、固定環(huán)9、內(nèi)導(dǎo)體8和耦合環(huán)5；

所述外導(dǎo)體7為錐形環(huán)狀，外導(dǎo)體7的前端為限位環(huán)71，外導(dǎo)體7的后端為連接環(huán)72；

所述固定環(huán)9同軸設(shè)在外導(dǎo)體7內(nèi)，固定環(huán)9的前端與所述限位環(huán)71的內(nèi)端口連接；

所述內(nèi)導(dǎo)體8的前端為錐形環(huán)，內(nèi)導(dǎo)體8的后端為與錐形環(huán)同軸連接的圓環(huán)；內(nèi)導(dǎo)體8設(shè)在固定環(huán)9內(nèi)，其前端錐形環(huán)的端頭位于所述限位環(huán)71的外端口處，其后端圓環(huán)的外環(huán)面與固定環(huán)9的后端內(nèi)壁連接；

所述耦合環(huán)5的前端呈U形桿狀，耦合環(huán)5的后端呈直桿狀，耦合環(huán)5的后端直桿同軸固接在內(nèi)導(dǎo)體8內(nèi)，耦合環(huán)5前端的U形桿位于限位環(huán)71的外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述限位環(huán)71的外環(huán)面上活動套設(shè)有第一電接觸彈片73。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)導(dǎo)體8后端圓環(huán)的外環(huán)面上活動套設(shè)有第二電接觸彈片81。

進(jìn)一步的，所述固定環(huán)9的內(nèi)壁前端設(shè)有過渡環(huán)，過渡環(huán)的內(nèi)環(huán)面與內(nèi)導(dǎo)體8前端錐形環(huán)的外環(huán)面固接。

進(jìn)一步的，所述固定環(huán)9的材料為陶瓷。

參見圖2，工作時，首先將耦合環(huán)5插入RF諧振腔，外導(dǎo)體7前端的限位環(huán)71上套設(shè)有內(nèi)法蘭6，第一電接觸彈片73與內(nèi)法蘭6的環(huán)面接觸；外導(dǎo)體7的連接環(huán)72上套設(shè)有外法蘭3，外法蘭3為活套法蘭，外法蘭3與諧振腔法蘭4固接；轉(zhuǎn)動內(nèi)導(dǎo)體8帶動耦合環(huán)5旋轉(zhuǎn)找到最佳耦合匹配點(diǎn)，然后在內(nèi)導(dǎo)體8的后端上套設(shè)連接傳輸線內(nèi)導(dǎo)體2，第二電接觸彈片81與內(nèi)導(dǎo)體8的內(nèi)環(huán)面接觸，最后裝配固定傳輸線外導(dǎo)體1直到高頻源。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。