加速器(七)温控、充气及真空系统教材课件.ppt
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- 加速器 温控 充气 真空 系统 教材 课件
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1、自动温控系统和充气系统自动温控系统和充气系统自动温控系统和充气系统自动温控系统和充气系统自动温控系统和充气系统自动温控系统和充气系统自动温控系统自动温控系统自动温控系统1.1.1.概述概述概述概述概述概述2.2.2.加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求3.3.3.温控机组温控机组温控机组温控机组温控机组温控机组1.1.1.恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统2.2.2.制冷循环系统制冷循环系统制冷循环系统制冷循环系统制冷循环系统制冷循环系统
2、4.4.4.温控系统的维护温控系统的维护温控系统的维护温控系统的维护温控系统的维护温控系统的维护1 1 1 概述概述概述概述概述概述 医用加速器内部有许多部件在工作时都要医用加速器内部有许多部件在工作时都要发出不同的热量。发出不同的热量。为了把这些热量带走,使这些部件在工作为了把这些热量带走,使这些部件在工作时有一个恒定的工作温度,这就需要有一时有一个恒定的工作温度,这就需要有一套完整的温控系统,通过该系统提供的循套完整的温控系统,通过该系统提供的循环恒温水流将这些部件产生的热量带走,环恒温水流将这些部件产生的热量带走,使其内部保持恒定的工作温度。使其内部保持恒定的工作温度。1.1 1.1 1
3、.1 温控系统分布图温控系统分布图温控系统分布图温控系统分布图温控系统分布图温控系统分布图分流器分流器分流器分流器分流器分流器汇流器汇流器汇流器汇流器汇流器汇流器磁控管及组件磁控管及组件磁控管及组件磁控管及组件磁控管及组件磁控管及组件加速管及组件加速管及组件加速管及组件加速管及组件加速管及组件加速管及组件四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载其他需要冷却的部件其他需要冷却的部件其他需要冷却的部件其他需要冷却的部件其他需要冷却的部件其他需要冷却的部件温控系统温控系统温控系统温控系统温控系统温控系统2 2
4、 2 加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求加速器对温度稳定性的要求 加速管 加速管腔体 陶瓷窗、靶 偏转盒(中、高能加速器)磁控管或速调管 微波系统 四端环流器或三端环流器、或行波加速器的隔离器 水负载 电磁铁 磁控管电磁铁、偏转磁铁等2.1 2.1 2.1 加速管加速管加速管 加速管是由无氧铜制成,无氧铜的线加速管是由无氧铜制成,无氧铜的线膨胀系数膨胀系数T=1.6510-5 。温度的变化将引起加速管发生膨胀或温度的变化将引起加速管发生膨胀或收缩,使加速管的尺寸发生变化,从收缩,使加速管的尺寸发生变化,从而导致加速管谐振频率的变动,影响而导致加速管谐振频率的变动,影响加速管的工作
5、。加速管的工作。2.2 2.2 2.2 温度变化对驻波加速管的影响温度变化对驻波加速管的影响温度变化对驻波加速管的影响 驻波加速管的谐振频率的变化与无氧铜的线膨胀系数相同,当T=1时 f/f01.6510-5 f0=2998106 可以得出当温度上升1时,频率降低约50kHz;按照IEC标准要求:f 20KHz3 3 3 温控机组温控机组温控机组3.1 恒温水循环系统3.2 制冷循环系统3.2 电控系统温控机组是温控系统的核心部件,它主温控机组是温控系统的核心部件,它主温控机组是温控系统的核心部件,它主要由三部分组成:要由三部分组成:要由三部分组成:3.13.13.1 恒温水循环系统恒温水循环
6、系统恒温水循环系统恒温水循环系统分类:恒温水循环系统分类:一次恒温水循环系统一次恒温水循环系统二次恒温水循环系统二次恒温水循环系统3.1.1 3.1.1 3.1.1 一次恒温水循环系统一次恒温水循环系统一次恒温水循环系统 温控机组排出的恒温水通过连接管路直温控机组排出的恒温水通过连接管路直接进入到加速器内部各恒温部件系统中,直接进入到加速器内部各恒温部件系统中,直接对这些部件系统冷却,然后回到温控机组接对这些部件系统冷却,然后回到温控机组的储水箱中。的储水箱中。目前国内生产的医用加速器通常采用一次恒目前国内生产的医用加速器通常采用一次恒温水循环系统。温水循环系统。3.1.2 3.1.2 3.1
7、.2 二次恒温水循环系统二次恒温水循环系统二次恒温水循环系统温控机组排出的恒温水通过连接管路进入到加速器温控机组排出的恒温水通过连接管路进入到加速器内部的一个专用的内换热器中。内部的一个专用的内换热器中。加速器内部也有一套完整的水循环系统,即内循环加速器内部也有一套完整的水循环系统,即内循环系统。系统。3.1.3 3.1.3 3.1.3 二次恒温水循环系统特点二次恒温水循环系统特点二次恒温水循环系统特点1.1.1.内循环系统的水温控制精度可以设定的比较高,一般可以达内循环系统的水温控制精度可以设定的比较高,一般可以达内循环系统的水温控制精度可以设定的比较高,一般可以达内循环系统的水温控制精度可
8、以设定的比较高,一般可以达内循环系统的水温控制精度可以设定的比较高,一般可以达内循环系统的水温控制精度可以设定的比较高,一般可以达到到到到到到0.50.50.5左右。左右。左右。左右。左右。左右。2.2.2.内循环系统的水质是可以得到保证的。这样就避免了加速器内循环系统的水质是可以得到保证的。这样就避免了加速器内循环系统的水质是可以得到保证的。这样就避免了加速器内循环系统的水质是可以得到保证的。这样就避免了加速器内循环系统的水质是可以得到保证的。这样就避免了加速器内循环系统的水质是可以得到保证的。这样就避免了加速器内部一些细小管径的管路受杂质堵塞,降低了加速器的故障率。内部一些细小管径的管路受
9、杂质堵塞,降低了加速器的故障率。内部一些细小管径的管路受杂质堵塞,降低了加速器的故障率。内部一些细小管径的管路受杂质堵塞,降低了加速器的故障率。内部一些细小管径的管路受杂质堵塞,降低了加速器的故障率。内部一些细小管径的管路受杂质堵塞,降低了加速器的故障率。3.3.3.它对外循环系统的要求相对来说也比较低,可以使用常规的它对外循环系统的要求相对来说也比较低,可以使用常规的它对外循环系统的要求相对来说也比较低,可以使用常规的它对外循环系统的要求相对来说也比较低,可以使用常规的它对外循环系统的要求相对来说也比较低,可以使用常规的它对外循环系统的要求相对来说也比较低,可以使用常规的制冷方式制冷,也可以
10、使用水塔冷却或直接使用地表水来进行制冷方式制冷,也可以使用水塔冷却或直接使用地表水来进行制冷方式制冷,也可以使用水塔冷却或直接使用地表水来进行制冷方式制冷,也可以使用水塔冷却或直接使用地表水来进行制冷方式制冷,也可以使用水塔冷却或直接使用地表水来进行制冷方式制冷,也可以使用水塔冷却或直接使用地表水来进行制冷。制冷。制冷。制冷。制冷。制冷。4.4.4.由于在二次恒温水循环系统中,加速器内部必须要有内循环由于在二次恒温水循环系统中,加速器内部必须要有内循环由于在二次恒温水循环系统中,加速器内部必须要有内循环由于在二次恒温水循环系统中,加速器内部必须要有内循环由于在二次恒温水循环系统中,加速器内部必
11、须要有内循环由于在二次恒温水循环系统中,加速器内部必须要有内循环系统,这给加速器设计方面增加了一些麻烦,同时也增加了加系统,这给加速器设计方面增加了一些麻烦,同时也增加了加系统,这给加速器设计方面增加了一些麻烦,同时也增加了加系统,这给加速器设计方面增加了一些麻烦,同时也增加了加系统,这给加速器设计方面增加了一些麻烦,同时也增加了加系统,这给加速器设计方面增加了一些麻烦,同时也增加了加速器的制造成本。速器的制造成本。速器的制造成本。速器的制造成本。速器的制造成本。速器的制造成本。5.5.5.目前国外进口的医用加速器均采用二次恒温水循环系统。目前国外进口的医用加速器均采用二次恒温水循环系统。目前
12、国外进口的医用加速器均采用二次恒温水循环系统。目前国外进口的医用加速器均采用二次恒温水循环系统。目前国外进口的医用加速器均采用二次恒温水循环系统。目前国外进口的医用加速器均采用二次恒温水循环系统。3.1.4 3.1.4 3.1.4 恒温水循环系统的组成恒温水循环系统的组成恒温水循环系统的组成储水箱储水箱水泵水泵过滤器过滤器分流阀分流阀换热器换热器加速器的恒温部件加速器的恒温部件3.1.5 3.1.5 3.1.5 恒温水循环系统组成恒温水循环系统组成恒温水循环系统组成储水箱储水箱储水箱储水箱储水箱储水箱蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器制冷系统制冷系统制冷系统制冷系统制冷系统制冷系统分流阀分流
13、阀分流阀分流阀分流阀分流阀阀门阀门阀门阀门阀门阀门水泵水泵水泵水泵水泵水泵过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器水压表水压表水压表水压表水压表水压表磁控管磁控管磁控管磁控管磁控管磁控管加速管靶加速管靶加速管靶加速管靶加速管靶加速管靶加速管其它组件加速管其它组件加速管其它组件加速管其它组件加速管其它组件加速管其它组件四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载四端环流器及波导水负载3.1.6 3.1.6 3.1.6 恒温水循环系统各部件的作用恒温水循环系统各部件的作用恒温水循环系统各部件的作用 储水箱储水箱 使温控系统的恒温水源有一
14、定的蓄冷蓄热能力;使温控系统的恒温水源有一定的蓄冷蓄热能力;水泵水泵 保证恒温水流的流量或压力保证恒温水流的流量或压力 过滤器;过滤器;把恒温水中所含的杂质颗粒控制在一定的范围;把恒温水中所含的杂质颗粒控制在一定的范围;分流阀分流阀 调节恒温水流的流量或压力;调节恒温水流的流量或压力;换热器换热器 调节恒温水的温度使水温保持恒定;调节恒温水的温度使水温保持恒定;加速器的恒温部件加速器的恒温部件 需要保持恒温的部件。需要保持恒温的部件。3.2 3.2 3.2 制冷循环系统及组成制冷循环系统及组成制冷循环系统及组成毛细管毛细管毛细管毛细管毛细管毛细管压缩机压缩机压缩机压缩机压缩机压缩机蒸发器蒸发器
15、蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统恒温水循环系统过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器氟压表氟压表氟压表氟压表氟压表氟压表氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压控制器氟压表氟压表氟压表氟压表氟压表氟压表3.2.1 3.2.1 3.2.1 制冷循环系统的原理(一)制冷循环系统的原理(一)制冷循环系统的原理(一)在温控机制冷系统中通常使用的制冷剂是在温控机制冷系统中通常使用的制冷剂是F-22F-22或或F-12F-12 它们同属于
16、中压制冷剂,它们是一种无色它们同属于中压制冷剂,它们是一种无色透明的液体,无毒无刺激味,不燃不爆,透明的液体,无毒无刺激味,不燃不爆,对金属无腐蚀作用。对金属无腐蚀作用。但是当它们与火焰接触时会产生氟化氢及但是当它们与火焰接触时会产生氟化氢及光气等有毒气体,所以要特别避免氟制冷光气等有毒气体,所以要特别避免氟制冷剂与明火接触。剂与明火接触。3.2.2 3.2.2 3.2.2 制冷循环系统的原理(二)制冷循环系统的原理(二)制冷循环系统的原理(二)1.氟制冷剂从制冷压缩机低压端吸入到压缩机中被压缩,变成氟制冷剂从制冷压缩机低压端吸入到压缩机中被压缩,变成高温高压的制冷剂蒸汽。高温高压的制冷剂蒸汽
17、。2.然后从高压端排出被送到冷凝器中,制冷剂在冷凝器中受到然后从高压端排出被送到冷凝器中,制冷剂在冷凝器中受到冷却水或空气的冷却而放出凝结热,自身变成冷凝压力下的冷却水或空气的冷却而放出凝结热,自身变成冷凝压力下的饱和液体。饱和液体。3.该液体经过过滤器进入毛细管或膨胀阀进行节流,减压到蒸该液体经过过滤器进入毛细管或膨胀阀进行节流,减压到蒸发压力。发压力。4.经过节流的制冷剂气液混合物被送到蒸发器中,由于面积增经过节流的制冷剂气液混合物被送到蒸发器中,由于面积增大,被冷却物提供热量,故制冷剂在蒸发器中汽化,吸收大大,被冷却物提供热量,故制冷剂在蒸发器中汽化,吸收大量的气化潜热使被冷却物的温度降
18、低,量的气化潜热使被冷却物的温度降低,5.汽化后的制冷剂变成低温低压的制冷剂蒸汽又回到制冷压缩汽化后的制冷剂变成低温低压的制冷剂蒸汽又回到制冷压缩机中再被压缩,这就是一个完整的制冷热力循环。机中再被压缩,这就是一个完整的制冷热力循环。6.由于制冷剂连续不断的循环,被冷却物的热量就连续被带走,由于制冷剂连续不断的循环,被冷却物的热量就连续被带走,从而获得低温,以此达到制冷目的。从而获得低温,以此达到制冷目的。4 4 4 温控系统的维护温控系统的维护温控系统的维护1.对温控机组恒温水循环系统的定期对温控机组恒温水循环系统的定期维护维护2.对温控机组制冷系统的定期维护对温控机组制冷系统的定期维护3.
19、电控系统的维护电控系统的维护4.14.14.1 对恒温水循环系统的定期维护对恒温水循环系统的定期维护对恒温水循环系统的定期维护 定期更换储水箱内的循环水,一般定期更换储水箱内的循环水,一般23个月更换一次,循环水应使用蒸馏水或个月更换一次,循环水应使用蒸馏水或去离子水;去离子水;水过滤器的过滤网一般水过滤器的过滤网一般1个月左右要清洗个月左右要清洗一次;一次;要经常检查水循环系统的各个部位是否要经常检查水循环系统的各个部位是否漏水、水泵工作是否正常。漏水、水泵工作是否正常。4.2 4.2 4.2 对制冷系统的定期维护对制冷系统的定期维护对制冷系统的定期维护 定期清洗压缩机、冷凝器上的灰尘;定期
20、清洗压缩机、冷凝器上的灰尘;要经常检查制冷系统氟压指示的高压低压是否正常。要经常检查制冷系统氟压指示的高压低压是否正常。如果低压越来越低可能是制冷系统有漏的地方,应找漏如果低压越来越低可能是制冷系统有漏的地方,应找漏加氟。加氟。如果是高压指示偏高:如果是高压指示偏高:对于风冷式温控机组来说,可能是环境温度太高、对于风冷式温控机组来说,可能是环境温度太高、冷凝器太脏、或者是风机故障所致:冷凝器太脏、或者是风机故障所致:对于水冷式温控机组来说,可能是冷却水温度太高,对于水冷式温控机组来说,可能是冷却水温度太高,或者是缺水所致。或者是缺水所致。此时应立即停机,查找故障原因,待故障排除后机组此时应立即
21、停机,查找故障原因,待故障排除后机组才可重新运行。才可重新运行。4.3 4.3 4.3 电控系统的维护电控系统的维护电控系统的维护 要保持各电器元件的清洁,以免影响一要保持各电器元件的清洁,以免影响一些元器件散热并防止短路现象发生。些元器件散热并防止短路现象发生。要经常检查电控系统中各电器接点是否要经常检查电控系统中各电器接点是否牢靠,以免造成因接点虚接或松动,导牢靠,以免造成因接点虚接或松动,导致导线发热引起火灾的现象发生。致导线发热引起火灾的现象发生。对出现故障的元器件要及时更换,不能对出现故障的元器件要及时更换,不能带病工作,以免造成更大的事故。带病工作,以免造成更大的事故。充气系统充气
22、系统充气系统1 1 1 充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用2 2 2 充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体3 3 3 充气系统的维护充气系统的维护充气系统的维护充气系统的维护充气系统的维护充气系统的维护放气阀放气阀放气阀安全阀安全阀安全阀过滤器过滤器过滤器气瓶气瓶气瓶进气阀进气阀进气阀电接点压力表电接点压力表电接点压力表去充去充去充气波气波气波导导导1 1 1 充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用充气系统的功能与作用充气系
23、统是给微波传输系统充以一定压强的特充气系统是给微波传输系统充以一定压强的特定气体的一套装置。定气体的一套装置。目的:为了增加波导内气体分子的密度,从而目的:为了增加波导内气体分子的密度,从而提高波导击穿强度的阈值。提高波导击穿强度的阈值。储气管储气管储气管储气管储气管储气管0.10.10.10.20.20.20.0.0.3 3 30 0 00.40.40.4放气口放气口放气口放气口放气口放气口至充气波导至充气波导至充气波导至充气波导至充气波导至充气波导限压阀限压阀限压阀过滤器过滤器过滤器进气阀进气阀进气阀排气阀排气阀排气阀压力保护阀压力保护阀压力保护阀气压表气压表气压表联锁复联锁复联锁复位按钮
24、位按钮位按钮联锁继电联锁继电联锁继电器器器 借助于一套充气装置,能使波导内的气压自动进入预定的范借助于一套充气装置,能使波导内的气压自动进入预定的范借助于一套充气装置,能使波导内的气压自动进入预定的范借助于一套充气装置,能使波导内的气压自动进入预定的范借助于一套充气装置,能使波导内的气压自动进入预定的范借助于一套充气装置,能使波导内的气压自动进入预定的范围。既不欠压亦不过压,避免了波导过充或可能充鼓的现象。围。既不欠压亦不过压,避免了波导过充或可能充鼓的现象。围。既不欠压亦不过压,避免了波导过充或可能充鼓的现象。围。既不欠压亦不过压,避免了波导过充或可能充鼓的现象。围。既不欠压亦不过压,避免了
25、波导过充或可能充鼓的现象。围。既不欠压亦不过压,避免了波导过充或可能充鼓的现象。1.1 1.1 1.1 充气系统示意图充气系统示意图充气系统示意图1.2 1.2 1.2 充气系统气压保护充气系统气压保护充气系统气压保护充气系统气压既不能欠压也不能过压充气系统气压既不能欠压也不能过压过充可能充鼓波导、损坏加速管、磁过充可能充鼓波导、损坏加速管、磁控管等控管等欠压会引起系统打火欠压会引起系统打火2 2 2 充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体充气系统所使用的气体所充的气体,一般多为干燥高纯氮所充的气体,一般多为干燥高纯氮(N2)、氟利昂)、氟利昂F12或六氟化硫等。或六氟化硫等。千万不能用氟利
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