高能強流加速器用法拉第筒的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種高能強流加速器用法拉第筒，其主要特點在于法拉第筒頭部通過轉接法蘭和活套法蘭連接驅動裝置，法拉第筒頭部和驅動裝置相互獨立。所述的高能強流加速器用法拉第筒，其法拉第筒頭部的進水管、出水管、高壓線纜、信號線纜通過轉接法蘭和活套法蘭并穿過驅動裝置的支撐筒延伸到大氣端。轉接法蘭和活套法蘭設有刀口，兩法蘭之間加銅墊，通過螺栓連接密封，實現了大氣和真空的隔離。本發明可以方便的調節法拉第筒頭部的方向和更換法拉第筒頭部，給安裝和維修帶來便利，法拉第筒攔截面和水冷體為面接觸，有效的增大了水冷效果；攔截面錐頂易加工，并且加工出來的錐頂為一個點；錐底部的張角有效的減短了錐體的軸向長度。
【專利說明】高能強流加速器用法拉第筒
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于加速器裝置的束流診斷設備，特別是涉及一種用于高能強流加速器裝置的法拉第筒。
【背景技術】
[0002]法拉第筒是加速器裝置中常用的一種攔截式束流診斷設備，其作用除了對束流進行阻擋攔截外，還用來測量束流的流強大小。因為是法拉第首先設計和使用，所以常被稱作為法拉第筒。其結構一般是一個圓筒狀的收集電極，當束流(帶電粒子的集合)轟擊在電極上，被電極攔截收集，束流所帶電荷流經電阻形成回路，從而測得束流的流強。
[0003]法拉第筒作為一種攔截式束流診斷設備，當束流被攔截，其能量會將沉積在法拉第筒攔截面上，并以熱能的形式表現出來。對于高能強流束流，法拉第筒攔截面的溫度很快上升到很高，甚至將攔截面的材料融化，對法拉第筒造成損壞。為了防止法拉第筒損壞，采取的措施為攔截面的材料選用高熔點的材料，或者將攔截面上的熱能快速的傳遞出去，或者減小單位面積上的束流功率。
[0004]目前大多使用的法拉第筒采取的是前兩種措施，其結構為圓柱筒形結構，材料或者為銅，或者為高熔點金屬材料鉭或鎢。而銅熔點較低，直接面對高能強流束流極易被損壞。對于高能強流束流，一般的做法為在銅體上裝有水冷管道形成水冷體，然后將鉭或鎢的圓柱筒焊接在水冷體上。雖然將鉭或鎢的圓柱筒和水冷體焊接在一起，但是它們的接觸一般為部分的面接觸或點接觸。這是因為要將鉭或鎢的圓柱筒裝進銅水冷體的圓柱形凹槽中，鉭或鎢的圓柱筒側外表面和銅水冷體的圓柱形凹槽側內表面之間必定存在一定的縫隙，它們的連接僅僅靠焊料連接在一起。即使鉭或鎢的圓柱筒筒底外表面和銅水冷體的圓柱形凹槽筒底內表面加工的非常平整，但它們之間也只能是部分的面接觸或點接觸，不可能是完全的面接觸。因為是部分的面接觸或點接觸，使得熱傳遞的效果大打折扣，水冷的效果有限。
[0005]法拉第筒用來測量束流的流強大小，這就需要將法拉第筒和設備的其他部件絕緣開來，使得因束流產生的電流信號能完整的通過線纜傳輸出去。束流轟擊在攔截面上會產生二次電子溢出，影響測量的精度，為了抑制二次電子，需要在法拉第筒束流入口處加一個高壓電極來抑制二次電子溢出。同時，還需要用擋板將電極、法拉第筒、進出水管等包裹起來，這樣做的目的有以下三點:一、保護擋板內部絕緣材料不被束流輻照，因為絕緣材料被束流輻照后絕緣性能會變差；二、電極及法拉第筒導熱材料為銅，被束流長時間輻照，會使銅活化；三、在束流管道空間中還分布有一定的帶電粒子，這些帶電粒子會影響法拉第筒對束流流強的測量，法拉第筒被擋板包圍，擋板又和設備外殼及束流管道相連，這樣空間分布的帶電粒子就不會影響法拉第筒對束流流強的測量。為了將高壓電極、法拉第筒、擋板和設備的其他部件絕緣開來，傳統的設計結構較為復雜，給裝配和維修帶來不便。
[0006]法拉第筒通常帶有驅動設備，在不使用時通過驅動設備使其離開束流傳輸線，不影響束流的傳輸，在使用時通過驅動設備將其移動到束流傳輸線上，阻擋束流通過，同時測量束流流強大小。傳統的設計將法拉第筒和驅動設備作為一個整體，當法拉第筒損壞后，整個設備都會報廢，無法循環使用，同時法拉第筒相對于設備的方向固定，不可調節，給安裝帶來不便。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種高能強流加速器用法拉第筒，以解決以下問題:
[0008]I)解決了傳統法拉第筒因為其結構形狀以及攔截面和水冷體非面接觸，在高能強流情況下容易被損壞的問題；
[0009]2)解決了傳統法拉第筒因為法拉第筒頭部和驅動裝置設計為一個整體，法拉第筒損壞后無法更換維修的問題；
[0010]3)解決了傳統法拉第筒因為法拉第筒頭部和驅動裝置設計為一個整體，法拉第筒頭部角度固定，給安裝帶來不便的問題。
[0011]為實現上述目的，本發明采取的技術方案為:一種高能強流加速器用法拉第筒，其主要特點在于法拉第筒頭部通過轉接法蘭和活套法蘭連接驅動裝置，法拉第筒頭部和驅動裝置相互獨立。
[0012]所述的高能強流加速器用法拉第筒，其法拉第筒頭部的進水管、出水管、高壓線纜、信號線纜通過轉接法蘭和活套法蘭并穿過驅動裝置的支撐筒延伸到大氣端。轉接法蘭和活套法蘭設有刀口，兩法蘭之間加銅墊，通過螺栓連接密封，實現了大氣和真空的隔離。
[0013]所述的高能強流加速器用法拉第筒，所述的法拉第筒為圓錐筒形，最內層為圓臺型攔截面，在圓臺型攔截面的小端連接有錐頂，錐頂的內腔面與圓臺型攔截面為同一錐度的錐面，錐頂密封片設于錐頂的頂部將錐頂密封在水冷體內部；水冷體設于圓臺型攔截面和錐頂的外側，圓臺型攔截面及錐頂和水冷體為面接觸。水冷體上設有螺旋型水道，與水道背板共同組成冷卻水通道。
[0014]所述的高能強流加速器用法拉第筒，所述的法拉第筒還包括有在進水管、出水管、高壓線纜、信號線纜和法拉第筒的外部分別設有擋板，前擋板和后擋板分別設在法拉第筒的前部和后部，進水管前擋板、進水管后擋板設在進水管的外部，出水管擋板設在出水管的外部；前檔板通過螺栓連接在前檔板支座上，后擋板、出水管后檔板通過螺栓連接在法拉第筒支架上，進水管前檔板和進水管后擋板通過螺栓連接在后擋板上，所有的擋板將整個法拉第筒頭部包裹起來。
[0015]所述的高能強流加速器用法拉第筒，還包括有在所述的前擋板支座、電極、法拉第筒支架及法拉第筒通過陶瓷筒、陶瓷墊和螺栓固連，并相互絕緣；所述的轉接法蘭通過連接孔和法蘭支架連接孔固連，法拉第筒支架固連在法蘭支架上，構成了整個法拉第筒頭部的支架。
[0016]所述的高能強流加速器用法拉第筒，還包括有進水管上設有第一陶瓷水管，兩端設有第一過度可伐，與法拉第筒進水口連通，構成了進水水路管道；出水管上設有第二陶瓷水管，兩端設有第二過度可伐，與法拉第筒出水口連通，構成了出水水路管道。過度可伐和陶瓷水管將法拉第筒和外部的進出水管絕緣開來。
[0017]所述的高能強流加速器用法拉第筒，還包括有高壓線纜一端和電極高壓接線端子連接，通過高壓饋通過渡引出到轉接法蘭的外側；信號線纜一端和信號接線端子連接，通過信號饋通過渡引出到轉接法蘭的外側。
[0018]所述的高能強流加速器用法拉第筒，所述的圓臺型攔截面的材料為高熔點的I?2mm厚的鉭板。錐頂的材料為高熔點的鉭或鎢。
[0019]本發明的有益效果:充分考慮了以下措施，即攔截面的材料選用高熔點的材料、將攔截面上的熱能快速的傳遞出去、減小單位面積上的束流功率，將法拉第筒結構設計為圓錐筒形結構。攔截面采用I?2_厚的鉭制作為圓錐筒，將其套裝在帶有圓錐形凹槽的水冷體上并焊接在一起。之所以設計為圓錐筒形結構，是因為法拉第筒在攔截束流或測量束流流強時，圓錐筒的軸線和束流的傳輸方向重合，除了錐頂和束流傳輸方向垂直以外，圓錐筒內表面都和束流傳輸方向有一定的夾角，從而增大了束流和法拉第筒攔截面的接觸面積，降低了單位面積束流的功率。
[0020]圓錐筒錐角的大小和攔截面材料可承受的單位面積的束流功率有關，單位面積的束流功率越大，要求圓錐錐角越小，以增大攔截面的面積，從而導致圓錐軸向長度越長。帶來的困難就是圓錐內表面(包括攔截面圓錐筒的內表面和水冷體圓錐形凹槽的內表面)加工非常難，如果加工的精度不高，很難保證攔截面圓錐筒和導熱體焊接在一起后是面和面的接觸。同時帶來的困難是圓錐頂部的加工，因為椎體軸向長度較長、錐角較小，再加上刀具的限制，加工出來的圓錐頂部不是一個點，而是一個小小的弧面。對于粒子密度成高斯分布的束流來說，束流中心處單位面積的束流功率最大，小弧面處于束流中心又近似和束流方向垂直，從而導致錐頂很容易被束流損壞。
[0021]為了克服上述困難，我們做了如下改進，1、將法拉第筒攔截面分為圓臺型攔截面和錐頂兩部分。圓臺型攔截面為I?2_厚的鉭制作的圓錐形筒，圓錐形筒頂部為開口。因為束流的粒子密度成高斯分布，束流邊緣的單位面積束流功率較小，所以將圓錐筒底部的張角變大以減小圓錐筒的軸向長度。錐頂為一個鉭制作的小圓柱體，在軸向方向上加工了一個圓錐凹槽，其內表面能和圓臺型攔截面內表面平滑過渡，形成一個完整的圓錐內表面。因為錐頂較短，加工圓錐凹槽比較容易，加工出來的凹槽頂部為一個點。2、水冷體圓錐凹槽頂部做一個圓柱形的開口，其大小略小于錐頂。3、焊接時首先將圓臺型攔截面和水冷體焊接。將圓臺型攔截面套進銅水冷體的圓錐凹槽中并利用模具將它們壓緊再次成型保證它們之間是面接觸，并和壓緊的模具一起放在真空爐中焊接。焊接好以后去掉模具并對圓臺型攔截面錐頂部分進行修整，以保證其內表面能和錐頂凹槽內表面形成一個完整而光滑的圓錐表面。4、通過冷套或熱套的工藝將錐頂套進銅水冷體頂部的圓柱形凹槽中，錐頂密封片和錐頂壓緊后和水冷體焊接在一起，將錐頂密封在水冷體中。
[0022]通過以上的改進，有以下的有益效果:法拉第筒攔截面和水冷體為面接觸，有效的增大了水冷效果；攔截面錐頂易加工，并且加工出來的錐頂為一個點；錐底部的張角有效的減短了錐體的軸向長度。
[0023]本發明中將法拉第筒頭部和驅動部分設計為兩個獨立的部件，并通過活套法蘭連接，這樣可以方便的調節法拉第筒頭部的方向和更換法拉第筒頭部，給安裝和維修帶來便利。
[0024]本發明中法拉第筒頭部整體支架結構特殊，即將高壓電極、法拉第筒和擋板等穩固的連接在一起又將他們很好的絕緣開來。同時法拉第筒頭部的擋板設計結構簡單，即實現了對整個法拉第筒頭部的包裹，又便于拆卸。【專利附圖】
【附圖說明】:
[0025]圖1為法拉第筒裝置結構示意圖；
[0026]圖2為法拉第筒頭部結構示意圖；
[0027]圖3為去除擋板、信號線纜和高壓線纜的法拉第筒頭部結構示意圖；
[0028]圖4為法拉第筒頭部結構剖視示意圖；
[0029]圖5為轉接法蘭結構示意圖；
[0030]圖6為法蘭支架結構示意圖；
[0031]圖7為法拉第筒支架結構示意圖；
[0032]圖8為法拉第筒結構示意圖；
[0033]圖9為電極結構示意圖。
[0034]圖中:1、驅動裝置，2、高壓線纜，3、信號線纜，4、出水管，5、進水管，6、活套法蘭，7、轉接法蘭,8、法拉第筒頭部，9、出水管后擋板，10、前擋板，11、電極，12、法蘭支架，13、后擋板，14、進水管前擋板，15、進水管后擋板，16、法拉第筒支架，17、電極高壓接線端子，18、前擋板支座，19、陶瓷筒，20、陶瓷墊，21、螺栓，22、信號接線端子，23、法拉第筒，24、過渡可伐，25、陶瓷水管，26、圓臺型攔截面，27、焊料槽，28、水道背板，29、水道，30、錐頂，31、錐頂密封片，32、信號饋通外接線端，33、高壓饋通外接線端，34、信號饋通內接線端，35、高壓饋通內接線端，36、轉接法蘭進水管孔，37、轉接法蘭出水管孔，38、轉接法蘭連接孔，39、法蘭支架連接孔，40、法拉第筒接孔，41、法拉第筒出水口，42、法拉第筒進水口，43、電極連接孔，44、支撐筒，45、法拉第筒支架連接孔，46、信號饋通，47、高壓饋通，48、水冷體，49、錐頂圓錐凹槽。
【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖所示之最佳實例作進一步詳述:
[0036]實施例1:見圖1，一種高能強流加速器用法拉第筒，其主要特點在于法拉第筒頭部8通過轉接法蘭7和活套法蘭6連接驅動裝置I，法拉第筒頭部8和驅動裝置I相互獨立。
[0037]所述的法拉第筒頭部8的進水管5、出水管4、高壓線纜2、信號線纜3通過轉接法蘭7和活套法蘭6并穿過驅動裝置I的支撐筒44延伸到大氣端；轉接法蘭7和活套法蘭6設有刀口，兩法蘭之間加銅墊，通過螺栓連接密封，實現了大氣和真空的隔離。。
[0038]實施例2:見圖1，圖2，圖3，圖4，所述的高能強流加速器用法拉第筒，所述的法拉第筒23為圓錐筒形，最內層為圓臺型攔截面26，在圓臺型攔截面26的小端連接有錐頂30，錐頂30的內腔面與圓臺型攔截面26為同一錐度的錐面，錐頂密封片31設于錐頂30的頂部，將錐頂密封在水冷體48內部；水冷體48設于圓臺型攔截面26和錐頂30的外側，圓臺型攔截面26及錐頂30和水冷體48為面接觸。水冷體48上設有螺旋型水道29，與水道背板28共同組成冷卻水通道。
[0039]所述的法拉第筒23還包括有在進水管5、出水管4、高壓線纜2、信號線纜3和法拉第筒23的外部分別設有擋板,前擋板10和后擋板13分別設在法拉第筒23的前部和后部，進水管前擋板14、進水管后擋板15設在進水管3的外部，出水管擋板9設在出水管5的外部；前檔板10通過螺栓連接在前檔板支座18上，后擋板13、出水管后檔板9通過螺栓連接在法拉第筒支架16上，進水管前檔板14和進水管后擋板15通過螺栓連接在后擋板13上，所有的擋板將整個法拉第筒頭部包裹起來。
[0040]所述的高能強流加速器用法拉第筒，還包括有在所述的前擋板支座18、電極11、法拉第筒支架16、法拉第筒23通過陶瓷筒19、陶瓷墊20和螺栓21固連，并相互絕緣；所述的轉接法蘭7通過連接孔38和法蘭支架連接孔39固連，L形法拉第筒支架16固連在法蘭支架12上，構成了整個法拉第筒頭部的支架。
[0041]所述的高能強流加速器用法拉第筒，還包括有進水管5上設有第一陶瓷水管25，兩端設有第一過度可伐24，與法拉第筒進水口 42連通，構成了進水水路管道；出水管(3)穿過轉接法蘭出水管孔37且外壁和轉接法蘭7焊接密封，出水管3上設有第二陶瓷水管，兩端設有第二過度可伐，與法拉第筒出水口 41連通，構成了出水水路管道。過度可伐24和陶瓷水管25將法拉第筒23和外部的進出水管絕緣開來。
[0042]所述的高能強流加速器用法拉第筒，還包括有高壓線纜2 —端和電極高壓接線端子17連接，通過高壓饋通47過渡引出到轉接法蘭7的外側；信號線纜3 —端和信號接線端子22連接，通過信號饋通46過渡引出到轉接法蘭7的外側。
[0043]所述的圓臺型攔截面26的材料為高熔點的I?2mm厚的鉭板。錐頂30的材料為高熔點的鉭或鎢。電極11、水道背板28、錐頂密封片31和水冷體48的材料為無氧銅。陶瓷筒19、陶瓷墊20和陶瓷水管25的材料為三氧化二鋁。其他部件，如轉接法蘭7、法蘭之間12等材料為不銹鋼304L。
[0044]實施例3:見圖1至圖9，一種高能強流加速器用法拉第筒，由相互獨立的法拉第筒頭部8和驅動裝置I構成，他們通過轉接法蘭7和活套法蘭6連接。
[0045]所述的法拉第筒頭部8的進水管5、出水管4、高壓線纜2、信號線纜3穿過驅動裝置I的支撐筒44并通過轉接法蘭7和活套法蘭6連接，轉接法蘭7和活套法蘭6自帶刀口，之間加銅墊，通過螺栓密封。
[0046]所述的法拉第筒頭部8由進水管5、出水管4、高壓線纜2、信號線纜3、轉接法蘭7、法蘭支架12、法拉第筒支架16、電極11、法拉第筒23和擋板(前擋板10、后擋板13、進水管前擋板14、進水管后擋板15、出水管后擋板9)構成。轉接法蘭7和法蘭支架12通過轉接法蘭連接孔38和法蘭支架連接孔39用螺栓固連，法拉第筒支架16通過螺栓固連在法蘭支架12上，從而構成了整個法拉第筒頭部8的支架。前擋板支座18、電極11和法拉第筒23通過螺栓21、陶瓷筒19和陶瓷墊20固連在法拉第筒支架16上，并相互絕緣。進水管5穿過轉接法蘭進水管孔36且外壁和轉接法蘭7焊接密封，然后由過度可伐24 —陶瓷水管25 —過度可伐24延伸并和法拉第筒進水口 42焊接在一起，構成了進水水路管道。出水管3穿過轉接法蘭出水管孔37且外壁和轉接法蘭7焊接密封，然后由過度可伐24 —陶瓷水管25—過度可伐24延伸并和法拉第筒出水口 41焊接在一起，構成了出水水路管道。過度可伐24和陶瓷水管25將法拉第筒23和外部的進出水管絕緣開來。高壓線纜2 —端和電極高壓接線端子17連接，通過高壓饋通47過渡引出到轉接法蘭7的外側。信號線纜3 —端和信號接線端子22連接，通過信號饋通46過渡引出到轉接法蘭7的外側。前檔板10通過螺栓連接在前檔板支座18上，后擋板13、出水管后檔板9通過螺栓連接在法拉第筒支架16上，進水管前檔板14和進水管后擋板15通過螺栓連接在后擋板13上，所有的擋板將整個法拉第筒頭部包裹起來。
[0047]所述的法拉第筒23為圓錐筒形結構，由圓臺型攔截面26、錐頂30、錐頂密封片31、水冷體48和水道背板28構成。圓臺型攔截面26和水冷體48焊接，錐頂30通過冷套或熱套工藝裝在銅水冷體48頂部的圓柱凹槽中，并通過錐頂密封片31密封，圓臺型攔截面26和錐頂圓錐凹槽49形成一個完整的圓錐型攔截面，圓錐型攔截面和水冷體為面接觸。水道背板28套接在水冷體48上并焊接密封，形成了完整的水道。進水水路管道、水道和出水水路管道共同構成了一個完整的水流回路。法拉第筒23前端的較大張角有效地減短了法拉第筒23的軸向長度。
[0048]所述的圓臺型攔截面26的材料為高熔點的I?2mm厚的鉭板。錐頂30的材料為高熔點的鉭或鎢。電極11、水道背板28、錐頂密封片31和水冷體48的材料為無氧銅。陶瓷筒19、陶瓷墊20和陶瓷水管25的材料為三氧化二鋁。其他部件，如轉接法蘭7、法蘭之間12等材料為不銹鋼材料為304L，磁導率低，不會對束流產生影響。
[0049]實施例4:見圖1至圖9示出了本發明一種高能強流加速器用法拉第筒的最佳實施方式。見圖1，一種高能強流加速器用法拉第筒，由相互獨立的法拉第筒頭部8和驅動裝置I構成，法拉第筒頭部8的進水管5、出水管4、高壓線纜2、信號線纜3穿過驅動裝置I的支撐筒44并通過轉接法蘭7和活套法蘭6連接，轉接法蘭7和活套法蘭6自帶刀口，之間加銅墊，通過螺栓密封。法拉第筒頭部8和驅動裝置I相互獨立，若法拉第筒頭部8損壞后，比較容易更換，給維修帶來便利。法拉第筒頭部8和驅動裝置I由轉接法蘭7和活套法蘭6連接，這樣便于調節法拉第筒頭部8的角度，給安裝帶來便利。
[0050]圖2至圖4為法拉第筒頭部不同視角的示意圖。見圖2，法拉第筒頭部8被擋板包裹，擋板包括前擋板10、后擋板13、進水管前擋板14、進水管后擋板15、出水管后擋板9。前檔板10通過螺栓連接在前檔板支座18上，后擋板13、出水管后檔板9通過螺栓連接在法拉第筒支架16上，進水管前檔板14和進水管后擋板15通過螺栓連接在后擋板13上。前擋板10上的圓形開孔和電極11的內徑大小相同，尺寸大小由束流的結構決定。轉接法蘭7，見圖5和法蘭支架12，見圖6，通過轉接法蘭連接孔38和法蘭支架連接孔39用螺栓固連，法拉第筒支架16，見圖7，通過螺栓固連在法蘭支架12上，從而構成了整個法拉第筒頭部8的支架。電極11，見圖9和法拉第筒23見圖8，通過螺栓21、陶瓷筒19和陶瓷墊20固連在法拉第筒支架16上(連接順序:前擋板支座18 —陶瓷筒19 —電極11 —陶瓷墊20 —法拉第筒23 —陶瓷筒19 —法拉第筒支架16 —陶瓷筒19)，并相互絕緣。陶瓷墊20的孔徑小于電極11的孔徑，見圖4，以防止束流直接照射在陶瓷墊20上。進水管5穿過轉接法蘭進水管孔36見圖5，且外壁和轉接法蘭7焊接密封，然后由第一過度可伐24 —第一陶瓷水管25 —第一過度可伐24延伸并和法拉第筒進水口 42，見圖4、8，焊接在一起，構成了進水水路管道。出水管3穿過轉接法蘭出水管孔37，見圖5，且外壁和轉接法蘭7焊接密封，然后由第二過度可伐一第二陶瓷水管一第二過度可伐延伸并和法拉第筒出水口 41，見圖4、8焊接在一起，構成了出水水路管道。過度可伐24和陶瓷水管25將法拉第筒23和外部的進出水管絕緣開來。高壓線纜2—端和電極高壓接線端子17連接，通過高壓饋通47過渡，分別和高壓饋通內接線端35、高壓饋通外接線端33連接，見圖2、3、4、5，引出到轉接法蘭7的外偵U。信號線纜3 —端和信號接線端子22連接，通過信號饋通46過渡，分別和信號饋通內接線端34、信號饋通外接線端32連接，見圖2、3、4、5，引出到轉接法蘭7的外側。法拉第筒23為圓錐筒形結構，見圖4，由圓臺型攔截面26、錐頂30、錐頂密封片31、水冷體48和水道背板28構成。圓臺型攔截面26套接在水冷體48的圓錐型凹槽中，焊料槽27中裝有焊料，利用模具將圓臺型攔截面26和水冷體48壓緊再次成型保證它們之間是面接觸，并和壓緊的模具一起放在真空爐中焊接。焊接好以后去掉模具并對圓臺型攔截面26的頂部進行修整，錐頂30通過冷套或熱套工藝裝在水冷體48頂部的圓柱凹槽中，需保證其內表面能和錐頂圓錐凹槽49內表面是一個完整而光滑的圓錐表面，通過錐頂密封片31將錐頂30密封在水冷體48中。水道背板28套接在水冷體48上并焊接密封，形成了完整的水道。進水水路管道、水道和出水水路管道共同構成了一個完整的水流回路。法拉第筒23前端的較大張角，見圖4有效地減短了法拉第筒23的軸向長度。
[0051]所述的圓臺型攔截面26的材料為高熔點的I?2mm厚的鉭板。錐頂30的材料為高熔點的鉭或鎢。電極11、水道背板28、錐頂密封片31和水冷體48的材料為無氧銅。陶瓷筒19、陶瓷墊20和陶瓷水管25的材料為三氧化二鋁。其他部件，如轉接法蘭7、法蘭之間等材料為不銹鋼材料為304L，磁導率低，不會對束流產生影響。
[0052]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于法拉第筒頭部通過轉接法蘭和活套法蘭連接驅動裝置，法拉第筒頭部和驅動裝置相互獨立。
2.如權利要求1所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于所述的法拉第筒頭部的進水管、出水管、高壓線纜、信號線纜通過轉接法蘭和活套法蘭并穿過驅動裝置的支撐筒延伸到大氣端；轉接法蘭和活套法蘭設有刀口，兩法蘭之間加銅墊，通過螺栓連接密封。
3.如權利要求1所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于所述的法拉第筒為圓錐筒形，最內層為圓臺型攔截面，在圓臺型攔截面的小端連接有錐頂，錐頂的內腔面與圓臺型攔截面為同一錐度的錐面；錐頂密封片設于錐頂的頂部，將錐頂密封在水冷體內部；水冷體設于圓臺型攔截面和錐頂的外側，圓臺型攔截面及錐頂和水冷體為面接觸；水冷體上設有螺旋型水道，與水道背板共同組成冷卻水通道。
4.如權利要求1所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于所述的法拉第筒還包括有在進水管、出水管、高壓線纜、信號線纜和法拉第筒的外部分別設有擋板，前擋板和后擋板分別設在法拉第筒的前部和后部，進水管前擋板、進水管后擋板設在進水管的外部，出水管擋板設在出水管的外部；前檔板通過螺栓連接在前檔板支座上，后擋板、出水管后檔板通過螺栓連接在法拉第筒支架上，進水管前檔板和進水管后擋板通過螺栓連接在后擋板上。
5.如權利要求1所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于還包括有所述的前擋板支座、電極、法拉第筒支架及法拉第筒通過陶瓷筒、陶瓷墊和螺栓固連，并相互絕緣；所述的轉接法蘭通過連接孔和法蘭支架連接孔固連，法拉第筒支架固連在法蘭支架上。
6.如權利要求1和2所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于還包括有進水管上設有第一陶瓷水管，兩端設有第一過度可伐，與法拉第筒進水口連通；出水管上設有第二陶瓷水管，兩端設有第二過度可伐，與法拉第筒出水口連通。
7.如權利要求1所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于還包括有高壓線纜一端和電極高壓接線端子連接，通過高壓饋通過渡引出到轉接法蘭的外側；信號線纜一端和信號接線端子連接，通過信號饋通過渡引出到轉接法蘭的外側。
8.如權利要求1所述的高能強流加速器用法拉第筒，其特征在于所述的圓臺型攔截面的材料為高熔點的I?2mm厚的鉭板；錐頂的材料為高熔點的鉭或鎢。
【文檔編號】G01T1/29GK104330817SQ201410465452
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月13日 優先權日:2014年9月13日
【發明者】張驚蟄, 武軍霞, 毛瑞士, 康新才, 張雍, 朱光宇, 李敏, 蘇弘, 趙鐵成, 夏佳文, 原有進, 駱宏, 尹炎, 王延謀, 王慜, 馬維年, 徐智國 申請人:中國科學院近代物理研究所