一种用于低温下超导高频腔耦合度调整的机械结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109936908A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201910107653.2(22)申请日2019.02.02(71)申请人中国科学院近代物理研究所地址730000甘肃省兰州市城关区南昌路509号(72)发明人刘鲁北李春龙张斌何源(74)专利代理机构兰州中科华西专利代理有限公司62002代理人曹向东(51)Int.Cl.H05H7/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于低温下超导高频腔耦合度调整的机械结构(57)摘要本发明涉及一种用于低温下超导高频腔耦合度调整的机械结构，包括设在常温段的拉杆驱动机构、设在真空低温段的拉杆、绳索和滑轮机构；所述绳索一端与所述拉杆相连，另一端经由所述滑轮机构连向超导高频腔的耦合天线；所述滑轮机构用于限定和调整所述绳索的行进方向，以适应不同耦合情况。本发明中，拉杆与耦合天线之间设有滑轮机构，不同耦合情况使用不同的滑轮机构、改变安装方向，即可适应各种腔型耦合情况。并且，由于在机械传动中滑轮是最容易改变方向，所以滑轮机构最有普适性优势。CN109936908ACN109936908A权利要求书1/1页1.一种用于低温下超导高频腔耦合度调整的机械结构，其特征在于，该机械结构包括设在常温段的拉杆驱动机构、设在真空低温段的拉杆、绳索和滑轮机构；所述绳索一端与所述拉杆相连，另一端经由所述滑轮机构连向超导高频腔的耦合天线；所述滑轮机构用于限定和调整所述绳索的行进方向，以适应不同耦合情况。2.如权利要求1所述的机械结构，其特征在于，所述滑轮机构通过第一连接杆设在所述超导高频腔的安装底板上。3.如权利要求2所述的机械结构，其特征在于，所述超导高频腔为底面耦合，所述滑轮机构包括设在所述超导高频腔下方、呈水平方向布置的两个第一滑轮，这两个滑轮的位置分别与所述拉杆底部、所述耦合天线底部对应，两者之间通过第二连接杆相连，所述第二连接杆通过所述第一连接杆与所述安装底板相连；所述绳索另一端经由这两个滑轮的下侧连向所述耦合天线。4.如权利要求3所述的机械结构，其特征在于，所述两个第一滑轮之间的中轴线上还设有向上凸起或者向下凹陷的加固滑轮，所述加固滑轮与两边的第一滑轮之间通过对称设置的第三连接杆相连，所述第三连接杆通过所述第一连接杆与所述安装底板相连；所述绳索另一端经由一边第一滑轮的下侧、加固滑轮的上侧、另一边第一滑轮的下侧连向所述耦合天线。5.如权利要求4所述的机械结构，其特征在于，所述两个第一滑轮和所述加固滑轮的中心分别设在三根销轴上，所述销轴两端设在其两边的所述第三连接杆上。6.如权利要求2所述的机械结构，其特征在于，所述超导高频腔为侧面耦合，所述滑轮机构包括设在所述超导高频腔侧边、与所述耦合天线对应的双滑轮组，所述双滑轮组中两个第二滑轮的外圈靠近并夹住从中间缝隙穿过的所述绳索，所述绳索另一端经由所述中间缝隙连向所述耦合天线。7.如权利要求1至6任一项所述的机械结构，其特征在于，所述绳索另一端与所述耦合天线之间还包括将所述耦合天线馈入到所述超导高频腔内的直线移动单元。8.如权利要求1至6任一项所述的机械结构，其特征在于，拉杆驱动机构包括步进电机和由所述步进电机驱动的丝杆螺母组件，所述丝杆螺母组件与所述拉杆的顶部相连。9.如权利要求8所述的机械结构，其特征在于，所述步进电机固定在低温法兰上，所述拉杆通过衔接法兰与所述丝杆螺母组件连接。10.如权利要求1至6任一项所述的机械结构，其特征在于，所述绳索为钢丝绳。2CN109936908A说明书1/4页一种用于低温下超导高频腔耦合度调整的机械结构技术领域[0001]本发明涉及加速器工程领域，尤其涉及一种用于低温下超导高频腔耦合度调整的机械结构。背景技术[0002]25MeV超导直线加速器是中国加速器驱动次临界反应堆系统（CiADS,ChinaInitiativeAcceleratorDrivenSystem）的预研装置，其包括常温前端、超导加速段及高能传输线三部分，常温前端出口束流能量为2.1MeV，经过超导加速段，质子束流加速到25MeV。在该预研装置中，超导腔体是整个加速器的核心加速部件，其性能测试至关重要。尤其在测试过程中需要一套能够在低温下对超导高频腔耦合度进行调整的机械结构，并能保证在调整过程中低速、平滑且实时调整。[0003]目前，对超导高频腔耦合度进行调整的机械结构主要采用拉杆结构，通过步进电机驱动丝杠螺母组件通过拉杆实现对超导高频腔进行耦合度的调整；其结构简单，低温下（4K）能够稳定运行。但是，由于CiADS超导直线加速器包含多种腔型，每种腔型的耦合器位置不同，既有腔体侧面耦合的情况，也有腔体底部耦合的情况。而各实验室普遍采用的拉