一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置的制作方法

文档序号:11728116阅读:266来源:国知局

本发明涉及电子束发射度测量技术领域,具体涉及一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置。



背景技术:

在加速器领域中的电子束发射度测量技术是加速器研制过程中的一种重要测试技术,通过对电子束发射度的测量可以获取电子束的性能状态,这对于加速器的调试具有及其重要的意义。在发射度的测量技术中,有一种基于切伦科夫辐射原理的测量技术,但这种测量技术要求转换靶厚度极其的薄,最好达到微米量级,并且要求转换靶平面达到镜面效果,否则,将给测量带来极大的误差甚至是不真实的测量结果。

虽然通过对石英等类似材料进行研磨可以获得一定厚度的薄片,并且也具有镜面效果,但目前能够研磨出0.1mm厚度的石英薄片已经极为困难,并且存在尺寸小、不便于清洗、极易破损(安装不便)的缺点,更主要的问题是达到0.1mm厚度的石英薄片仍然还不能在性能上满足测量要求,需要更薄的薄片,采用石英研磨的方法已经很难再继续往更薄的程度进行下去了,需要寻找一种新的结构形式的转换靶材料及支撑结构来达到获取需要的厚度的薄片靶。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,解决现有技术中石英薄片厚度小于0.1mm后难以加工同时性能不满足电子束发射度测量的问题,达到满足使用同时具有使用简便、维护方便的效果。

本发明通过下述技术方案实现:

一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,包括一个下环座,下环座的上端面沿其轴线内凹形成有一个环状凹槽,还包括一个与下环座相匹配的上环座,上环座的下表面设置有向下凸出且与下环座的环状凹槽相匹配的凸环,上环座的凸环插入下环座的环状凹槽后,铺设在下环座上的薄膜被扩张形成镜面。本发明采用相互匹配的上环座和下环座,在下环座上设置有环形凹槽,将薄膜平铺在下环座上,将上环座的凸环平整地推入环状凹槽内,推动的过程中,凸环的作用使得薄膜被拉伸延展,形成镜面,下环座和的配合具有较好的可压缩性,能把厚度仅有0.9~2微米的通光性、延展性好的薄膜延展达到镜面效果,来实现用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,克服了石英薄片尺寸小、不便于清洗、极易破损、安装不便的缺点,达到了使用简便、维护方便、成本低的目的,并且在直径30~200mm各种口径范围内具有同样高的测量精度,相对于石英薄片只能50-60mm直径而言,大大提高了适应的口径。

在所述上环座凸环的内侧设置有一环状密封槽,在该环状密封槽内设置有一个侧面扩展密封圈。进一步讲,在薄膜的拉伸过程中,由于凸环与薄膜的直接作用,可能会造成受力不均而损坏薄膜的问题,经过多次的实验和理论分析后,通过在上环座凸环的内侧设置有一环状密封槽,在该环状密封槽内设置有一个侧面扩展密封圈的方式,将薄膜自由的平铺在下环座上,将上环座的凸环均匀、水平地压进下环座的环形凹槽内,压进过程中侧面扩展密封圈和涨紧装置下环的凹槽内壁摩擦,使薄膜扩展成镜面效果的平面,通过具有一定弹性的侧面扩展密封圈作用在薄膜上,避免了薄膜在硬碰硬拉伸状态下的损坏。

所述下环座环状凹槽内侧的端面沿下环座的轴向内凹形成有顶部凹槽,在顶部凹槽内安装有保持密封圈。

在所述下环座的环状凹槽内安装有压紧密封圈。

进一步讲,通过在顶部凹槽内安装有保持密封圈、在下环座的环状凹槽内安装有压紧密封圈,两处的密封圈将薄膜压紧固定,使得薄膜在拉伸过程中每一处变向都有一个密封圈进行保护和密封压紧,使微米量级转换靶平整紧固,满足电子束发射度测量。

在所述的压紧密封圈上设置有向下延伸并进入下环座底部的条形槽,在条形槽的底部设置有贯穿下环座的螺孔。通过在下环座底部设置条形槽,条形槽向上延伸贯穿压紧密封圈,在条形槽底部设置螺孔,当上环座与下环座匹配连接后,需要利用螺钉进行固定,通过设置条形槽,便于螺钉的操作连接,为其提供了宽敞的操作空间,提高了装配固定的效率。

在所述下环座的环状凹槽外侧壁上,设置有多个排气孔。通过设置多个排气孔,在装配过程中,凸环的下压必然会压缩环形凹槽的空间,压缩后的气体通过设置的排气孔排出,可以避免压缩空气对薄膜拉伸铺平的反作用,有利于提高薄膜的镜面效果。

在所述下环座的外侧还设置有一个连接基座。进一步讲,通过设置一个连接基座,便于整个转换靶的后续安装,便于其更换,增加了实用性。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,采用相互匹配的上环座和下环座,在下环座上设置有环形凹槽,将薄膜平铺在下环座上,将上环座的凸环平整地推入环状凹槽内,推动的过程中,凸环的作用使得薄膜被拉伸延展,形成镜面,下环座和的配合具有较好的可压缩性,能把厚度仅有0.9~2微米的通光性、延展性好的薄膜延展达到镜面效果,来实现用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,克服了石英薄片尺寸小、不便于清洗、极易破损、安装不便的缺点,达到了使用简便、维护方便、成本低的目的,并且在直径30~200mm各种口径范围内具有同样高的测量精度,相对于石英薄片只能50-60mm直径而言,大大提高了适应的口径;

2、本发明一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,通过在上环座凸环的内侧设置有一环状密封槽,在该环状密封槽内设置有一个侧面扩展密封圈的方式,将薄膜自由的平铺在下环座上,将上环座的凸环均匀、水平地压进下环座的环形凹槽内,压进过程中侧面扩展密封圈和涨紧装置下环的凹槽内壁摩擦,使薄膜扩展成镜面效果的平面,通过具有一定弹性的侧面扩展密封圈作用在薄膜上,避免了薄膜在硬碰硬拉伸状态下的损坏;

3、本发明一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,通过在下环座底部设置条形槽,条形槽向上延伸贯穿压紧密封圈,在条形槽底部设置螺孔,当上环座与下环座匹配连接后,需要利用螺钉进行固定,通过设置条形槽,便于螺钉的操作连接,为其提供了宽敞的操作空间,提高了装配固定的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明装配示意图的半剖图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-上环座,2-下环座,3-压紧密封圈,4-保持密封圈,5-侧面扩展密封圈,6-薄膜,7-条形槽,8-排气孔,9-连接基座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示,本发明一种用于电子束发射度测量的微米量级转换靶装置,包括一个下环座2,下环座2是带有凹槽的环形结构,凹槽的外径92.2mm、内径73.9mm、深9mm,下环座2的环状凹槽底部放置有压紧密封圈3,下环座2的顶部有一半径2mm的半圆槽用来放置保持密封圈4,上环座1是带有凸环的环形结构,凸环的外径92mm、内径75mm、深7mm,上环座1的凸环内径方向开有密封槽用来放置侧面扩展密封圈5,密封槽外径79mm、宽3.2mm,上环座1侧面扩展密封槽外径和涨紧装置下环内径的差是5.1mm,这里选用的侧面扩展密封圈5,保证侧面扩展密封圈5和涨紧装置下环2内径有一定的摩擦力,能使薄膜6得以扩张如镜面,本实施例转换靶厚度极其的薄,最好达到微米量级,由于mylar薄膜具有较好的光学透明度,撑平展后也具有较好的平面性能,其具有相对柔软及较好的延展性比较适合用于需要施力进行撑展的场合;且厚度可以达到μm量级,对电子束的发散角的扩展效应比较小,也比较适合用于进行制作转换靶,基于上述特点,在本实施例装置中采用mylar薄膜6,厚度可选0.9—3微米,在下环座2底部设置条形槽7,条形槽7向上延伸贯穿压紧密封圈3,在条形槽7底部设置螺孔,当上环座1与下环座2匹配连接后,为螺钉的装配提供了宽敞的操作空间,在下环座2的环状凹槽外侧壁上,设置有多个排气孔8,在装配过程中,凸环的下压必然会压缩环形凹槽的空间,压缩后的气体通过设置的排气孔8排出,可以避免压缩空气对薄膜拉伸铺平的反作用,有利于提高薄膜的镜面效果,在下环座2的外侧还设置有一个连接基座9,便于整个转换靶的后续安装。

转换靶装置安装步骤:首先,把mylar薄膜6平整的铺在装好上部保持密封圈4和底部压紧密封圈3的下环座2上,并且保证四周有超过50mm的余量;第二步,把装好侧面扩展密封圈5的上环座1的凸环平稳、缓慢的压入下环座2的环形凹槽内,利用下压力和侧面扩展密封圈5的摩擦力使薄膜伸展平滑如镜;第三步,上环座1的凸环压到下环座2凹槽的底部时,利用压紧密封圈3、保持密封圈4进一步压紧薄膜,并保证薄膜不和金属挤压断裂;最后,用螺钉穿过条形槽7,把上环座1和下环座2固定好。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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