一种用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置的制作方法

本技术属于核，涉及回旋加速器测试技术,具体涉及一种用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置。

背景技术：

1、现代医用回旋加速器采用射频电源提供粒子加速所需要的射频电场，射频电源通过电容或电感耦合的方式将与腔体本征频率匹配的射频功率信号馈入加速腔，从而满足粒子等时性加速的要求。而射频功率源与加速器的信息交互与指标测量是回旋加速器系统正常运行前的必要调试内容。

2、目前，用于回旋加速器的射频功率源采用假负载测试功率及控制相关指标后，直接采用与回旋加速腔体联调的方式进行数据采样、保护逻辑、信息交互方面的相关测试，存在因射频源保护逻辑不完善而烧毁加速器谐振腔的可能；采样数据的算法调整、信息交互的搭建会严重影响回旋加速器系统的生产进度，耗费大量的时间成本；加速器谐振腔的工作频带窄，无法完成对射频功率源性能的完整描述。

技术实现思路

1、为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置。

2、本实用新型所述用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置，包括腔体,所述腔体包括直径较大的圆柱形测试腔体和与测试腔体连通的直径较小的圆柱形短路杆腔体；所述腔体侧面开有真空泵接孔，测试腔体底部封闭，顶部中央与短路杆腔体连通，顶部旁侧开设有耦合器连接孔；

3、所述短路杆腔体内设置有可在短路杆腔体内上下移动的短路杆，短路杆腔体上端被顶部盖板封闭，所述顶部盖板中央开设有供短路杆通过的通孔，所述短路杆下方连接有下端电极，所述短路杆腔体上设置有腔体调节装置。

4、优选的，所述腔体调节装置包括短路杆上套有的上端连接法兰，所述上端连接法兰封闭所述短路杆腔体并可在短路杆腔体内部上下移动，所述上端连接法兰上固定有多个导向杆，所述导向杆活动穿过所述顶部盖板，并固定在活动板上，所述活动板中央设置有供空心的调节螺杆通过的通孔，所述短路杆顶部插入所述空心的调节螺杆并与其螺纹连接。

5、优选的，所述空心的调节螺杆上设置有调节螺杆观察窗。

6、优选的，所述上端连接法兰中央开有截面为台阶状的塔形通孔,塔形通孔上方固定连接有截面与其配合的上端连接压板, 塔形通孔下方被圆台形的上端连接块封闭,所述上端连接块较大的顶面和上端连接法兰底面具有相互配合的凹槽和凸台；所述上端连接压板和上端连接块中央开孔供所述短路杆穿过；所述上端连接法兰和上端连接块均为导体材料,并分别与短路杆腔体内壁和短路杆外壁具有电连接结构。

7、优选的，所述电连接结构具体为： 所述上端连接法兰侧壁设置有第一凹槽,所述上端连接块中央的孔侧壁上开设有第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽内设置有触指弹簧。

8、优选的，所述短路杆为中空，内部设置有短路杆挡水板，将短路杆内部空腔分为底部相通的两半，短路杆底部设置有下端水冷盘，所述下端电极上方设置有被所述下端水冷盘封闭的水冷槽，短路杆顶部设置有一对分别与被分成两半的短路杆空腔连接的短路杆水接头。

9、优选的，所述下端水冷盘上方固定有圆台形状的下端连接块，所述下端连接块较大的底面固定在所述下端水冷盘上方，所述下端连接块的底面和下端水冷盘顶面具有相互配合的凹槽和凸台，下端连接块中央开孔供所述短路杆穿过。

10、优选的，所述短路杆腔体下方侧壁与测试腔体顶部之间安装有多个直角支撑板。

11、优选的，所述测试腔体底部包括中央开孔的底部支撑圈，以及可拆卸封闭在底部支撑圈中央开孔处的底部盖板，所述底部盖板上方中央设置有底部电极。

12、本实用新型所述用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置，采用谐振腔替代回旋加速器进行射频功率源的测试工作，能够有效地避免因功率源如驻波保护等不完善带来的加速器损伤，同时也极大地降低了功率源测试成本；相较于射频假负载，利用谐振腔测试可以获得更多的含有谐振腔体特征的参数，能够有效模拟真空击穿后引起功率源的动作等工况，用于客观的评价射频功率源的性能。本实用新型通过调整短路杆和活动盘可以实现腔体特征频率的粗调和细调，可以得到更宽的频率变化范围，从而能够测试功率源较宽工作频率的参数响应。

技术特征：

1.一种用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置，其特征在于，包括腔体（4）,所述腔体包括直径较大的圆柱形测试腔体（42）和与测试腔体连通的直径较小的圆柱形短路杆腔体（41）；所述腔体侧面开有真空泵接孔（19），测试腔体底部封闭，顶部中央与短路杆腔体（41）连通，顶部旁侧开设有耦合器连接孔（18）；

2.如权利要求1所述的谐振装置，其特征在于，所述腔体调节装置包括短路杆上套有的上端连接法兰（8），所述上端连接法兰封闭所述短路杆腔体并可在短路杆腔体内部上下移动，所述上端连接法兰上固定有多个导向杆（14），所述导向杆（14）活动穿过所述顶部盖板（5），并固定在活动板（13）上，所述活动板中央设置有供空心的调节螺杆（15）通过的通孔，所述短路杆顶部插入所述空心的调节螺杆并与其螺纹连接。

3.如权利要求2所述的谐振装置，其特征在于，所述空心的调节螺杆上设置有调节螺杆观察窗（22）。

4. 如权利要求2所述的谐振装置，其特征在于，所述上端连接法兰（8）中央开有截面为台阶状的塔形通孔,塔形通孔上方固定连接有截面与其配合的上端连接压板（10）, 塔形通孔下方被圆台形的上端连接块（9）封闭,所述上端连接块（9）较大的顶面和上端连接法兰（8）底面具有相互配合的凹槽和凸台；所述上端连接压板（10）和上端连接块中央开孔供所述短路杆（6）穿过；所述上端连接法兰和上端连接块均为导体材料,并分别与短路杆腔体内壁和短路杆外壁具有电连接结构。

5. 如权利要求4所述的谐振装置，其特征在于，所述电连接结构具体为： 所述上端连接法兰（8）侧壁设置有第一凹槽,所述上端连接块（9）中央的孔侧壁上开设有第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽内设置有触指弹簧。

6.如权利要求1所述的谐振装置，其特征在于，所述短路杆（6）为中空，内部设置有短路杆挡水板（11），将短路杆内部空腔分为底部相通的两半，短路杆底部设置有下端水冷盘（16），所述下端电极（17）上方设置有被所述下端水冷盘封闭的水冷槽，短路杆顶部设置有一对分别与被分成两半的短路杆空腔连接的短路杆水接头（7）。

7.如权利要求6所述的谐振装置，其特征在于，所述下端水冷盘（16）上方固定有圆台形状的下端连接块（12），所述下端连接块较大的底面固定在所述下端水冷盘（16）上方，所述下端连接块（12）的底面和下端水冷盘（16）顶面具有相互配合的凹槽和凸台，下端连接块（12）中央开孔供所述短路杆穿过。

8.如权利要求1所述的谐振装置，其特征在于，所述短路杆腔体下方侧壁与测试腔体顶部之间安装有多个直角支撑板（21）。

9.如权利要求1所述的谐振装置，其特征在于，所述测试腔体底部包括中央开孔的底部支撑圈（2），以及可拆卸封闭在底部支撑圈中央开孔处的底部盖板（1），所述底部盖板上方中央设置有底部电极（3）。

技术总结
一种用于回旋加速器射频功率源测试的谐振装置，包括腔体,所述腔体包括直径较大的圆柱形测试腔体和与测试腔体连通的直径较小的圆柱形短路杆腔体；所述腔体侧面开有真空传感器安装孔和真空泵接孔，测试腔体底部封闭，顶部中央与短路杆腔体连通，顶部旁侧开设有耦合器连接孔；所述短路杆腔体内设置有可在短路杆腔体内上下移动的短路杆，短路杆腔体上被顶部盖板封闭，所述顶部盖板中央开设有供短路杆通过的通孔，所述短路杆下方连接有下端电极。本技术采用谐振腔替代回旋加速器进行射频功率源的测试工作，能够有效地避免因功率源如驻波保护等不完善带来的加速器损伤，同时也极大地降低了功率源测试成本。

技术研发人员：王宁平,马超凡,马瑞利,杜洋,陈宇航
受保护的技术使用者：四川玖谊源粒子科技有限公司
技术研发日：20221202
技术公布日：2024/1/12