用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于真空設備技術領域，特別涉及用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構。
【背景技術】
[0002]重離子回旋加速器是為重離子腫瘤治療裝置提供重離子束流的注入器，是重離子治癌裝置的核心組成部分。重離子回旋加速器的核心部分是兩個內桿連接半徑為R的D型金屬扁盒，其中內桿不僅起到連接作用，還用于對D型金屬扁盒起到高頻饋入的作用，將高頻電場導入D型金屬扁盒，在這個過程中，內桿會產生大量的熱，為了保證電場導入效果和內桿的使用壽命，必須對內桿進行冷卻。現有技術公開的內桿冷卻結構包括連接管，在連接管中安裝軸向盤旋的冷卻水管，并將冷卻水管焊接在連接管內壁，在連接管上下兩端分別焊接上法蘭和下法蘭，其中，下法蘭用于與D型金屬扁盒連接，上法蘭用于與內桿安裝法蘭連接，并通過內桿安裝法蘭上連接的螺桿與重離子回旋加速器連接，所述冷卻水管伸出連接管外與連接冷卻水管的接頭連接，由于內桿冷卻結構是由安裝并焊接在連接管內壁軸向盤旋的冷卻水管構成，其冷卻為間接冷卻，即冷卻水在冷卻水管內流動，先冷卻冷卻水管，再通過冷卻水管的管壁對連接管進行冷卻，由于連接管與冷卻水管的管壁接觸面積小，所以冷卻面積小，熱量導出不及時，冷卻效果不好，連接管的外表面溫升較高，使得重離子回旋加速器的環境溫度升高，不僅浪費了有效的有用資源，影響重離子回旋加速器效率，還影響真空系統的真空度和內桿的使用壽命。
[0003]申請號為CN201110357872.X，申請人為中國科學院沈陽科學儀器研制中心有限公司提出的發明專利申請公開了 “一種可長期在真空設備的高溫環境下工作的水冷套”，該水冷套為內、外雙層水冷套，具有進水通道及回水通道雙層冷卻空間，進水嘴及回水嘴分別與進水通道及回水通道相連通，該雙層水冷套結構相對復雜，占用空間較大，且進水通道及回水通道在一端通過連通管相連通，對水流速度有所影響，且進水通道在里，回水通道在外，屬于內壁冷卻，用來冷卻其他物件，水循環路徑較長，不適合作為重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足之處，提供一種可以使重離子回旋加速器高頻腔體內桿冷卻效果好，熱量可以及時導出的用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構。
[0005]本實用新型采用的技術方案包括連接管、下法蘭和上法蘭，在連接管內套裝內管，在內管下端套裝并焊接下密封環，在內管上端套裝并焊接上密封環，通過下密封環和上密封環將內管與連接管焊接成一體結構，并在連接管的內壁與內管的外壁之間形成冷卻水的儲水腔體，在所述上法蘭和上密封環上加工有進水管通孔和出水管通孔，在進水管通孔中安裝并焊接進水管，在出水管通孔中安裝并焊接出水管。
[0006]所述進水管穿過上密封環的進水管通孔插入儲水腔體的底部，所述出水管穿過上密封環的進水管通孔固定在儲水腔體的頂部。
[0007]在所述進水管的上端安裝進水管接頭，在所述出水管的上端安裝出水管接頭。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是結構簡單，取消了在連接管中安裝的軸向盤旋的冷卻水管，通過下密封環和上密封環將內管與連接管焊接成一體結構，并在連接管的內壁與內管的外壁之間形成冷卻水的儲水腔體，即構成雙壁單層水套，冷卻水在由連接管與內管組成的雙壁單層水套的儲水腔體內流動，從底部進入，從上部流出，雙壁單層水套中的冷卻水直接對連接管進行冷卻，加大了冷卻面積，變間接冷卻為直接冷卻，熱量可以及時導出，降低了連接管外表面的溫升，繼而降低了重離子回旋加速器的環境溫度，提高了冷卻效果，節約了能源，提高了重離子回旋加速器效率和內桿的使用壽命。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖，
[0010]圖2上圖1的A-A剖視圖。
[0011]圖中:
[0012]1.下法蘭， 2.連接管，
[0013]3.下密封環， 4.內管，
[0014]5.上密封環， 6.出水管
[0015]7.進水管，8.上法蘭，
[0016]9.內桿安裝法蘭，10.出水管接頭，
[0017]11.進水管接頭，12.螺桿，
[0018]13.儲水腔體。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。
[0020]如附圖所示，本實用新型采用的技術方案包括連接管2、下法蘭I和上法蘭8，在連接管2內套裝內管4，在內管4下端套裝并焊接下密封環3，在內管4上端套裝并焊接上密封環5，通過下密封環3和上密封環5將內管4與連接管2焊接成一體結構，并在所述連接管2的內壁與內管4的外壁之間形成冷卻水的儲水腔體13，連接管2的內壁與內管4的外壁之間形成冷卻水的儲水腔體13，在連接管2上端焊接上法蘭8，在連接管2下端焊接下法蘭I，在所述上法蘭8和上密封環5上加工有用于安裝進水管和出水管的進水管通孔和出水管通孔，在進水管通孔中安裝并焊接進水管7，在出水管通孔中安裝并焊接出水管6，所述進水管7穿過上密封環5的進水管通孔插入儲水腔體13的底部，所述出水管6穿過上密封環5的進水管通孔固定在儲水腔體13的頂部，進水管7的上端安裝進水管接頭11，出水管6的上端安裝出水管接頭10，在上法蘭8上用螺釘連接安裝法蘭9，在安裝法蘭9上安裝螺桿12。
[0021]使用時，通過下法蘭I與D型金屬扁盒連接，通過安裝法蘭9上的螺桿12與重離子回旋加速器連接，通過進水管接頭11與進水管連接，通過出水管接頭10與出水管連接，冷卻水由進水管進入連接管2與內管4組成的雙壁單層水套的儲水腔體13的底層，經過換熱的水從連接管2與內管4組成的雙壁單層水套的儲水腔體13的頂層排出出水管6，從而將熱量及時導出。
【主權項】
1.用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構，包括連接管(2)、下法蘭(I)和上法蘭(8)，其特征在于，在連接管(2)內套裝內管(4)，在內管(4)下端套裝并焊接下密封環(3)，在內管(4)上端套裝并焊接上密封環(5)，通過下密封環(3)和上密封環(5)將內管(4 )與連接管(2)焊接成一體結構，并在所述連接管(2)的內壁與內管(4 )的外壁之間形成冷卻水的儲水腔體(13)，在所述上法蘭(8)和上密封環(5)上加工有進水管通孔和出水管通孔，在進水管通孔中安裝并焊接進水管(7)，在出水管通孔中安裝并焊接出水管(6 )。
2.根據權利要求1所述用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構，其特征在于，所述進水管(7)穿過上密封環(5)的進水管通孔插入儲水腔體(13)的底部，所述出水管(6 )穿過上密封環(5)的進水管通孔固定在儲水腔體(13)的頂部。
3.根據權利要求1所述用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構，其特征在于，在所述進水管(7)的上端安裝進水管接頭(11)，在所述出水管(6 )的上端安裝出水管接頭(10)。
【專利摘要】用于重離子回旋加速器的高頻腔體內桿冷卻結構，克服了現有技術在連接管中安裝軸向盤旋的冷卻水管，冷卻面積小且為間接冷卻，熱量導出不及時，以及雙層水冷套冷卻結構復雜，占用空間較大，水循環路徑較長的問題，特征是通過下密封環和上密封環將內管與連接管焊接成一體結構，并在連接管內壁與內管外壁之間形成冷卻水的儲水腔體，構成雙壁單層水套，在所述上法蘭和上密封環上加工有進水管通孔和出水管通孔，在進水管通孔中安裝并焊接進水管，在出水管通孔中安裝并焊接出水管，有益效果是結構簡單，雙壁單層水套中的冷卻水直接對連接管進行冷卻，加大了冷卻面積，變間接冷卻為直接冷卻，熱量可以及時導出，提高了冷卻效果和內桿的使用壽命。
【IPC分類】H05H13-00, H05H7-00
【公開號】CN204392678
【申請號】CN201520055320
【發明人】董毅, 閻佐健
【申請人】沈陽慧宇真空技術有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月27日