DB34 T 3424-2019 超导回旋加速器 静电偏转板测试技术要求.pdf

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1、ICS 27.120.99 F 91 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 34242019 超导回旋加速器 静电偏转板测试技术要求 Superconducting cyclotron Technical requirements for the test of electrostatic deflection plate 文稿版次选择 2019 - 11 - 04 发布 2019 - 12 - 04 实施 安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 34242019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由合肥中科离子医学技术装备有限公司提出。 本标准归

2、口单位：安徽省超导回旋加速器标准化技术委员会。 本标准起草单位：合肥中科离子医学技术装备有限公司、中国科学院等离子体物理研究所、安徽省 质量和标准化研究院。 本标准主要起草人：李君君、裴坤、顾康鑫、黄雄一、邢以翔、丁开忠、葛剑、周健、潘结春、陈 永华、冯汉升、陈根、宋云涛、程鸣。 DB34/T 34242019 1 超导回旋加速器 静电偏转板测试技术要求 1 范围 本标准规定了超导回旋加速器静电偏转板测试的术语和定义、测试内容、测试流程和安全要求。 本标准适用于超导回旋加速器静电偏转板的测试， 用于其他类型加速器及产品的静电偏转板测试可 参考此文件。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应

3、用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 9706.1 医用电气设备 第一部分:安全通用要求 DB34/T 3113-2018 超导回旋加速器 输运线降能器设计准则 3 术语和定义 DB34/T 3113-2018 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了 DB34/T 3113-2018 中的某些术语和定义。 3.1 静电偏转板 electrostatic deflection plate ESD 超导回旋加速器中，利用较高电压形成高压电场，使加速器的粒子向外偏离

4、加速轨道，进而通过特 定通道脱离加速器，进入束流输运系统，最终送达靶室的装置。 3.2 束流 beam 由大量带电粒子在电磁场作用下，大体上沿某一特定方向运动时，形成的带电粒子流。 DB34/T 3113-2018，定义3.1 3.3 馈线 feeder line ESD 系统中实现高电压传输的线缆。 3.4 馈管 feeder DB34/T 34242019 2 ESD 系统中实现高电压传输的陶瓷管。 3.5 真空腔 vacuum c hamber 密闭腔体，腔体内部为真空环境，腔体两侧与高压馈管通过密封件连接。 3.6 老炼 sophistication 在电气试验中， 对全新或检修后的设

5、备通高压而产生电流电压， 将设备内的毛刺、 杂物去除的过程。 3.7 切割膜 septum 构成静电偏转板的一对弧形电极中位于内侧的接地的电极。 4 测试内容 4.1 ESD 系统测试电气连接图如图 1 所示，测试流程如图 2 所示。 4.2 测试内容应包括： a) ESD 系统馈线和馈管耐压测试； b) ESD 系统老炼测试； c) ESD 本体在磁场背景下的耐压测试； d) ESD 本体在磁场和束流背景下的耐压测试。 图1 ESD 系统测试电气连接图 DB34/T 34242019 3 馈线/馈管 耐压测试 ESD老炼 磁场背景 耐压测试 磁场&束流背景 耐压测试 测试合格 测试不合格 结

6、束测试 合格 合格 合格 合格 不合格 不合格 不合格 不合格 开始测试 图2 ESD 系统测试流程图 5 测试流程 5.1 ESD 系统馈线和馈管耐压测试 5.1.1 测试条件 5.1.1.1 如图 1 所示，馈管应置于封闭的真空腔中。 5.1.1.2 测试时，应从真空腔中取出 ESD 本体，使回路处于空载状态。 5.1.1.3 测试时，真空腔中的真空度应优于 510 -4 Pa。 5.1.2 测试要求 5.1.2.1 系统在升压过程中应无放电现象。 5.1.2.2 系统在电压不小于 80 kV 时可稳定运行不低于 8 h。 5.1.2.3 系统测试过程中，电压稳定时漏电流应不大于 0.1

7、mA。 5.1.3 测试步骤 DB34/T 34242019 4 5.1.3.1 测试系统搭建 包括： a) 按图 1 按照ESD 系统设计要求连接电气回路； b) 去除 ESD 本体； c) 封闭 ESD 测试腔体，并抽真空至优于 510 -4 Pa。 5.1.3.2 耐压测试 如图3 所示流程进行测试并在 ESD 实验数据记录表（见附录A）中记录测试结果。 开始测试 系统放电？ 测试合格测试不合格 结束测试 U=U+2kVU80kV？ 否 否 是 是 U=0.5kV,T2=0,T=0,T&T2开始计时 T5min？ T=0 T开始计时 T210h？ 否 是 否 T8h？ 否 图中： U 为

8、ESD 本体施加的电压； T 为电压在每个阶段的维持时间； T2 为整个测试过程所用时间。 图3 ESD 系统馈线和馈管耐压测试流程图 5.1.3.3 测试结束 包括： a) 关闭高压电源； DB34/T 34242019 5 b) 使用放电棒释放系统残留的电荷。 5.2 ESD 系统老炼测试 5.2.1 测试条件 应满足： a) 如图 1 所示，将 ESD 本体至于真空腔中； b) 真空腔中真空应优于 510 -4 Pa； c) 向 ESD 本体施加一个不低于 1 T 且垂直向上的均匀磁场。 5.2.2 测试要求 应满足： a) 当电压小于 45 kV 时，系统应按照不高于 1 kV/5 m

9、in 的速率加压； b) 当电压大于 45 kV 时，系统应按照不高于 1 kV/30 min 的速率加压； c) 系统电压达到 80 kV 时维持不低于 8 h； d) 测试过程中如发生放电现象，应立即将电压减小 1 kV 并等待一定时间（电压小于 45 kV 时等 待 5 min，电压大于 45 kV 时等待30 min），随后重复 a)、b)、c)的步骤。 5.2.3 测试步骤 5.2.3.1 测试系统搭建 包括： a) 如图 1 所示，按照设计要求连接测试系统回路； b) 封闭真空腔并抽真空至优于 510 -4 Pa； c) 在 ESD 本体区域施加一个不低于 1 T 的垂直向上的均匀

10、磁场。 5.2.3.2 老炼测试 如图4 所示流程进行老炼测试并在 ESD 实验数据记录表中记录测试结果。 5.2.3.3 测试结束 包括： a) 关闭高压电源； b) 使用放电棒释放系统残留的电荷。 DB34/T 34242019 6 开始测试 系统放电？ U=U-1kV 结束测试 U45kV？ 是 是 输出电压 U80kV？ T2 72h ？ T10min？ U=U+1kV T30min？ U=U+1kV 否 是 是 否 是 否 否 T8h？ 否 是 T=0 T开始计时 否 否 U=0.5kV,T2=T=0,T&T2开始计时 是 图中： U 为ESD 本体施加的电压； T 为电压在每个阶段

11、的维持时间； T2 为整个测试过程所用时间。 图4 ESD 系统老炼测试流程图 5.3 磁场背景下的耐压测试 5.3.1 测试条件 按 5.2.1 的规定。 5.3.2 测试要求 应满足： a) 系统在升压过程中应无放电现象； b) 系统在电压不小于 80 kV 时可稳定运行（无放电现象）不低于 8 h。 5.3.3 测试步骤 5.3.3.1 系统搭建 DB34/T 34242019 7 按 5.2.3.1 的规定。 5.3.3.2 耐压测试 如图5 所示流程进行测试，并在 ESD 实验数据记录表中记录测试结果。 5.3.3.3 测试结束 包括： a) 关闭高压电源； b) 使用放电棒释放系统

12、残留的电荷。 开始测试 系统放电？ 结束测试 U45kV？ 输出电压 U80kV？ T10min？ U=U+1kV T30min？ U=U+1kV 否 是 是 否 是 否 否 T8h？ 否 是 否 U=0.5kV,T2=0,T2开始计时 T=0 T开始计时 T=0 T开始计时 测试合格 测试不合格 是 T235h? 是 否 图中： U 为ESD 本体施加的电压； T 为电压在每个阶段的维持时间； T2 为整个测试过程所用时间。 图5 ESD 系统磁场背景耐压测试流程图 DB34/T 34242019 8 5.4 磁场和束流背景下的耐压测试 5.4.1 测试条件 应满足： a) 按 5.2.1

13、的规定； b) 在切割板和电极之间水平方向施加 200 MeV 的束流。 5.4.2 测试要求 按 5.3.2 的规定。 5.4.3 测试步骤 5.4.3.1 搭建测试平台 包括： a) 按照 5.2.3.1 搭建测试平台； b) 在切割板和电极之间水平方向施加 200 MeV 的束流。 5.4.3.2 耐压测试 如图6 所示流程进行测试，并在 ESD 实验数据记录表中记录测试结果。 5.4.3.3 测试结束 包括： a) 关闭束流装置； b) 关闭高压电源； c) 使用放电棒释放系统残留的电荷。 6 安全要求 包括但不限于： a) 测试系统应按照图 1 接线，且接线牢靠； b) 保护接地应按

14、 GB 9706.1 的规定执行； c) 测试时人员应远离测试罐 1.5 m 以上。 DB34/T 34242019 9 开始测试 系统放电？ 结束测试 U45kV？ 输出电压 U80kV？ T10min？ U=U+1kV T30min？ U=U+1kV 否 是 是 否 是 否 否 T8h？ 否 是 否 U=0.5kV,T2=0,T2开始计时 T=0 T开始计时 T=0 T开始计时 产品合格 产品不合格 是 T235h? 是 否 图中： U 为 ESD 本体施加的电压； T 为电压在每个阶段的维持时间； T2 为整个测试过程所用时间。 图6 ESD 系统磁场和束流背景下耐压测试流程图 DB34/T 34242019 10 A A 附 录 A （资料性附录） ESD 实验数据记录表 ESD 实验数据记录表 记录编号： 温度： 湿度： 真空度实际值： 实验 时间： 磁场强度： 电压 （kV） 电流 （A） 现象 电压 （kV） 电流 （A） 现象 记录人： 审核人： _