KR20110098260A - Cyclotron - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막의 손상을 감지하여 양성자 빔의 변환 효율 저하를 방지할 수 있도록 박막 손상 감지 장치가 구비된 사이클로트론에 관한 것이다. 본 발명에 따른 사이클로트론은 입자 가속화된 빔(beam)이 생성되는 본체와, 본체 내부에 배치되며 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환하는 박막을 갖는 홀더조립체와, 박막의 판면을 사이에 두고 배치되어 각각 빛을 발광 및 수광하는 적어도 하나의 발광부 및 수광부와, 박막의 이상 여부를 경고하는 경고부와, 발광부로부터 발광된 광량과 수광부에 의해 수광된 광량을 비교 판단한 신호에 기초하여 경고부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 박막 영역에 배치된 발광부 및 수광부를 이용하여 박막 이상 상태를 감지할 수 있으므로, 양성자 빔의 변환 효율 저하를 방지할 수 있고, 이에 따라 작동 신뢰성을 확보할 수 있다.The present invention relates to a cyclotron equipped with a thin film damage detection device to prevent damage to the thin film to prevent the conversion efficiency of the proton beam. The cyclotron according to the present invention has a holder assembly having a body in which a particle accelerated beam is generated, a thin film disposed inside the body and converting the particle accelerated beam into a proton beam, and a plate surface of the thin film disposed therebetween. At least one light emitting unit and the light receiving unit for emitting and receiving light, the warning unit for warning of abnormality of the thin film, and the operation of the warning unit based on a signal comparing and judged the amount of light emitted from the light emitting unit and the amount of light received by the light receiving unit It characterized in that it comprises a control unit for controlling. As a result, the abnormal state of the thin film can be sensed using the light emitting part and the light receiving part disposed in the thin film area, thereby preventing the conversion efficiency of the proton beam from being reduced, thereby ensuring operational reliability.
Description
본 발명은, 사이클로트론에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환시켜 외부로 인출시키는 사이클로트론에 관한 것이다.The present invention relates to a cyclotron, and more particularly, to a cyclotron for converting a particle accelerated beam into a proton beam and drawing it out.
입자가속기는 전자기의 원리를 이용하여 대전입자를 인공적으로 가속하는 장치이다. 입자가속기는 그 가속 방법에 따라 선형 가속기와 원형 가속기로 구분된다.A particle accelerator is a device that artificially accelerates charged particles by using the principle of electromagnetic. Particle accelerators are classified into linear accelerators and circular accelerators according to their acceleration methods.
선형 가속기는 주로 전자를 고진공 직선궤도에 따라서 가속하는 것이고, 코크로프트-윌턴장치나 밴더그래프정전고압발생기(Van der Graff generator)와 같이 직류 고전압으로서 일시에 가속하는 것과 고주파 전기장을 이용하는 것 등이 있다.A linear accelerator mainly accelerates electrons along a high vacuum linear trajectory. The linear accelerators may be one of a kind such as a cocroft-wilton device or a van der graff generator. .
반면, 원형 가속기는 입자를 고진공 원형 궤도에 따라 가속하는 것으로, 사이클로트론(cyclotron), 베타트론(betatron) 및 싱크로트론(synchrotron) 등이 있다.Circular accelerators, on the other hand, accelerate particles along a high vacuum circular trajectory, such as cyclotron, betatron, and synchrotron.
한편, 입자가속기의 원형 가속기 중 사이클로트론은 그 구성요소를 크게 구분하면 입자 가속화된 빔이 생성되는 본체와, 본체 내부에 입자 가속화되어 일정 회전 주기를 가지고 궤도를 형성하는 빔을 양성자 빔으로 변환시키는 박막을 갖는 홀더조립체를 포함한다.On the other hand, cyclotron among the circular accelerator of the particle accelerator is a thin film that converts the components into a main body that generates particle-accelerated beams, and a particle-accelerated beam that forms an orbit with a constant rotation period into proton beams. It includes a holder assembly having a.
여기서, 본체 내부는 입자 가속화된 빔이 기체와 충돌하여 전자가 손실되는 것을 방지하기 위해 진공 상태로 유지된다. 그리고, 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환시키는 박막은 빔이 관통될 수 있도록 그 두께는 수 의 얇은 두께를 가진다.Here, the interior of the body is maintained in a vacuum to prevent particle accelerated beams from colliding with the gas and losing electrons. In addition, the thin film converting the particle accelerated beam into a proton beam may have a thickness that allows the beam to penetrate. Has a thin thickness.
그런데, 종래의 사이클로트론은 전술한 바와 같이, 본체 내부의 진공 상태를 유지시키기 위해 본체 내부를 펌핑하고, 이때 발생되는 진동이나 기체의 흐름에 의해 매우 얇은 두께를 가진 박막에 손상이 가해질 수 있고, 이에 따라 손상된 박막을 이용하여 양성자 빔 변환 시 변환 효율이 저하되는 문제점이 있다.However, as described above, the conventional cyclotron pumps the inside of the main body in order to maintain a vacuum state inside the main body, and damage to the thin film having a very thin thickness may be caused by vibration or gas flow generated at this time. Accordingly, there is a problem that the conversion efficiency is lowered when the proton beam is converted using the damaged thin film.
따라서, 본 발명의 목적은, 박막의 손상을 감지하여 양성자 빔의 변환 효율 저하를 방지할 수 있도록 박막 손상 감지 장치가 구비된 사이클로트론을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a cyclotron equipped with a thin film damage detection device to detect damage of a thin film and to prevent a decrease in conversion efficiency of a proton beam.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects which are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 사이클로트론에 있어서, 입자 가속화된 빔(beam)이 생성되는 본체와, 상기 본체 내부에 배치되며 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환하는 박막을 갖는 홀더조립체와, 상기 박막의 판면을 사이에 두고 배치되어 각각 빛을 발광 및 수광하는 적어도 하나의 발광부 및 수광부와, 상기 박막의 이상 여부를 경고하는 경고부와, 상기 발광부로부터 발광된 광량과 상기 수광부에 의해 수광된 광량을 비교 판단한 신호에 기초하여 상기 경고부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론에 의해 이루어진다.According to the present invention, there is provided a holder assembly having a body in which a particle accelerated beam is generated, and a thin film disposed inside the body and converting the particle accelerated beam into a proton beam. And at least one light emitting part and light receiving part which are disposed with the plate surface of the thin film interposed therebetween, a warning part for warning of abnormality of the thin film, the amount of light emitted from the light emitting part and the light receiving part And a control unit for controlling the operation of the warning unit based on a signal of comparing the amount of light received by the control unit.
여기서, 상기 박막에는 상기 발광부 및 상기 수광부에 대응하여, 상기 발광부로부터의 빛이 상기 수광부로 도달되도록 관통 형성된 천공부가 마련되는 것이 바람직하다.Here, the thin film is preferably provided with a perforated portion through which the light from the light emitting portion reaches the light receiving portion corresponding to the light emitting portion and the light receiving portion.
바람직하게 상기 제어부는 상기 발광부로부터 발광된 광량과 상기 수광부에 의해 수광된 광량을 상호 비교하여 상기 수광부에 의해 수광된 광량이 적은 것으로 판단되면, 상기 경고부가 작동되도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.Preferably, the controller may control the warning unit to operate the warning unit when it is determined that the amount of light received by the light receiving unit is small by comparing the amount of light emitted from the light emitting unit with the light received by the light receiving unit.
반면, 바람직하게 상기 제어부는 상기 발광부로부터 발광된 광량과 상기 수광부에 의해 수광된 광량을 상호 비교하여 상기 수광부에 의해 수광된 광량이 많은 것으로 판단되면, 상기 경고부가 작동되도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.On the other hand, preferably, the control unit controls the warning unit to operate the warning unit when it is determined that the amount of light received by the light receiving unit is large by comparing the amount of light emitted from the light emitting unit with the light amount received by the light receiving unit. have.
그리고, 상기 발광부는 레이저 램프 및 적외선 램프 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The light emitting unit may include any one of a laser lamp and an infrared lamp.
바람직하게 상기 경고부는 경고 신호를 시각 신호 및 음성 신호 중 적어도 어느 하나로 알려줄 수 있다.Preferably, the warning unit may inform the warning signal to at least one of a visual signal and a voice signal.
한편, 상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 사이클로트론에 있어서, 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환하는 박막을 갖는 홀더조립체와, 상기 박막의 판면을 사이에 두고 배치되어 각각 빛을 발광 및 수광하는 적어도 하나의 발광부 및 수광부와, 상기 발광부로부터의 광량과 상기 수광부로부터의 광량을 상호 비교하여 광량의 차이가 발생될 때 상기 박막의 이상 상태로 판단하여 시각 및 음성 신호 중 적어도 어느 하나의 경고 신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론에 의해서도 이루어진다.On the other hand, according to the present invention, according to the present invention, in the cyclotron, the holder assembly having a thin film for converting the particle-accelerated beam into a proton beam, and disposed between the plate surface of the thin film respectively to emit light and At least one of the light and the light receiving unit and the light receiving unit and the light quantity from the light emitting unit and the light quantity from the light receiving unit are mutually compared to determine the abnormal state of the thin film when at least one of the visual and audio signals It is also made by a cyclotron, characterized in that it comprises a control unit for generating a warning signal.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
따라서, 상기 과제의 해결 수단에 따르면, 박막 영역에 배치된 발광부 및 수광부를 이용하여 박막 이상 상태를 감지할 수 있으므로, 양성자 빔의 변환 효율 저하를 방지할 수 있고, 이에 따라 작동 신뢰성을 확보할 수 있는 사이클로트론이 제공된다.Therefore, according to the solving means of the above, since the abnormal state of the thin film can be detected by using the light emitting portion and the light receiving portion disposed in the thin film region, it is possible to prevent the conversion efficiency of the proton beam is lowered, thereby ensuring operational reliability. Cyclotrons are provided.
또한, 발광부 및 수광부를 이용한 박막 상태의 감지에 따라 박막 이상 상태 시, 사이클로트론 작동 전에 박막을 교체하여 작동 손실을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the detection of the state of the thin film using the light emitting unit and the light receiving unit, in the case of a thin film abnormal state, the operation loss may be reduced by replacing the thin film before the cyclotron operation.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론의 제어블럭도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론의 개략 평면 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론의 홀더조립체 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 홀더조립체의 주요부 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 A 영역의 확대 사시도이다.1 is a control block diagram of a cyclotron according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a schematic plan view of a cyclotron according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a holder assembly of a cyclotron according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a perspective view of an essential part of the holder assembly shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged perspective view of region A illustrated in FIG. 4.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 구성 및 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Advantages and features of the present invention, and a configuration and method for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. For reference, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하에서 설명되는 사이클로트론은 운동하는 하전입자가 자기장 속에서 원을 그린다는 것을 이용해서, 자기장 속에서 입자를 회전시키면서 그 회전 주기에 맞추어 고주파 전압을 되풀이하여 가속하는 입자가속기의 한 종류이다. 이러한 사이클로트론은 1932년 미국의 E.O 로렌스가 고안한 것으로, 큰 전자석의 극 사이에 원통형의 가속관을 두고, 이 관을 끼고 D라는 반원형 중공 전극을 서로 마주보도록 배치하였다. 여기서, 입자는 가속관의 중앙에 있는 이온원에서 방출되어, 강력한 자기장 안에서 운동을 시작하며 D의 틈새를 입자가 통과할 때마다 진행 방향으로 가속을 받도록 전압을 걸어준다.The cyclotron described below is a kind of particle accelerator which uses a moving charged particle to draw a circle in a magnetic field, and rotates the particle in the magnetic field and accelerates the high frequency voltage repeatedly according to the rotation period. This cyclotron was invented by E.O Lawrence of the United States in 1932, with a cylindrical accelerator tube between the poles of a large electromagnet, with the semicircular hollow electrodes D facing each other. Here, the particles are released from an ion source in the center of the acceleration tube, start to move in a strong magnetic field, and apply a voltage to be accelerated in the direction of travel each time the particle passes through the gap in D.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론의 제어블럭도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론의 개략 평면 구성도이다.1 is a control block diagram of a cyclotron according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic plan view of a cyclotron according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론(1)은 본체(100), 스위칭 마그네틱부(switching magnetic part)(200), 홀더조립체(400), 발광부(500), 수광부(600), 경고부(800) 및 제어부(900)를 포함한다.1 and 2, the
본체(100) 내부에는 입자 가속화된 빔이 생성된다. 본 발명의 본체(100)는 챔버(chamber)(120) 및 빔 인출부(140)를 포함한다. 본체(100)의 형상을 원통형을 갖는다. 본체(100)의 외부에는 본체(100) 내부로 자기장을 걸어주기 위해 외부로부터의 전원을 공급 받아 자기장을 발생하는 코일부(미도시)가 적어도 하나 배치된다. 코일부는 사이클로트론(1)의 일반적인 구성 요소 중 하나이므로, 이하에서 상세한 설명은 생략한다.Inside the body 100 a particle accelerated beam is generated. The
챔버(120)는 본체(100) 내부에 일정한 공간을 두고 형성된다. 챔버(120)는 원통 형상을 갖는 본체(100)의 형상에 따라 형성되고, 원주 방향을 따라 연속적으로 상이한 공간 크기를 가지고 형성된다. 챔버(120)에는 코일부의 자기장 영향 등에 의해 각각 상이한 에너지 준위(여기서, 에너지 준위는 A < B < C < D의 크기를 갖는다.)를 가진 복수의 빔이 상이한 회전 반경의 궤도를 가지고 입자 가속화된다.The
챔버(120)는 입자 가속화되는 빔이 기체 입자들과 충돌하여 전자의 손실이 발생되지 않도록 진공 상태로 유지되어야 한다. 상세히 설명하면, 입자 가속화된 H- 빔의 두 번째 전자는 원자핵과의 결합력이 매우 약하고, 이로 인해 후술할 홀더조립체(400)의 박막(420)을 통과하기 전에 주변의 기체 입자들과 충돌하여 전자가 손실되는 경우가 발생된다. 그래서, H- 빔의 전자 손실을 방지하기 위해 챔버(120) 내부는 진공도가 torr 이하로 유지되어야 한다.The
전술한 바와 같이, 챔버(120) 내부의 진공도를 유지시키기 위해 본체(100) 내부를 펌핑한다. 즉, 외부의 펌핑 장치와 챔버(120)를 연결하여 펌핑 작업을 수행함으로써, 챔버(120) 내부의 진공도를 유지시키는 것이다.As described above, the inside of the
빔 인출부(140)는 챔버(120)에 생성된 입자 가속화된 빔을 외부로 인출시키는 통로 역할을 한다. 빔 인출부(140)로는 입자 가속화된 빔이 홀더조립체(400)에 의해 양성자 빔으로 변환되어 인출된다. 빔 인출부(140)에는 양성자 빔을 수령하는 스위칭 마그네틱부(200)가 배치된다.The beam lead-out
스위칭 마그네틱부(200)는 빔 인출부(140)에 배치되어, 빔 인출부(140)로 유도되는 양성자 빔을 자체의 자기장을 이용하여 분산시키는 역할을 한다. 스위칭 마그네틱부(200)에 의해 분산되는 양성자 빔은 18H2O가 수용된 표적시스템(미도시)으로 유도된다. 여기서, 표적시스템은 공지된 기술 사항이므로, 상세한 설명은 이하에서 생략하기로 한다.The switching
다음으로 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론의 홀더조립체 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 홀더조립체의 주요부 사시도, 그리고 도 5는 도 4에 도시된 A 영역의 확대 사시도이다.Next, FIG. 3 is a perspective view of a holder assembly of a cyclotron according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of an essential part of the holder assembly shown in FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of a region A shown in FIG. 4.
홀더조립체(400)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(100) 내부에 생성된 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환시킨다. 본 발명의 홀더조립체(400)는 박막(420)과 박막지지부(440)를 포함한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 홀더조립체(400)는 A, B, C, D의 입자 가속화된 빔에 박막(420)이 배치될 수 있도록 병진 운동되는 피스톤 방식으로 마련된다. 여기서, 홀더조립체(400)의 역할은 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환과 함께 변환된 양성자 빔을 빔 인출부(140)로 유도하는 역할을 한다.The
박막(420)은 본 발명의 일 실시 예로서, 탄소 재질로 마련되어 H- 빔으로 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환시킨다. 박막(420)은 입자 가속화된 빔이 관통될 수 있도록 수 의 아주 얇은 두께를 갖는다. 본 발명의 박막(420)은 박막본체(422) 및 천공부(424)를 포함한다. 박막본체(422)는 얇은 판상으로 마련되어, 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환시키는 역할을 한다.The
그리고, 천공부(424)는 본 발명의 일 실시 예로서, 박막본체(422)의 양측에 관통 형성된다. 천공부(424)는 발광부(500) 및 수광부(600)의 위치에 대응되어, 발광부(500)로부터의 빛이 관통될 수 있도록 마련된다. 물론, 천공부(424)의 크기는 챔버(120) 내부의 진공 과정 시, 그 영향이 미치지 않도록 아주 미세한 크기를 갖는 것이 바람직하다.In addition, the
박막지지부(440)는 박막(420)을 지지하는 역할을 한다. 본 발명의 박막지지부(440)는 박막(420)을 지지하는 역할 이외에도 발광부(500) 및 수광부(600)를 지지하는 역할도 수행한다.The thin
다음으로 발광부(500) 및 수광부(600)는 박막(420)의 판면을 사이에 두고 배치되어, 각각 빛을 발광 및 수광한다. 정확히 설명하면, 발광부(500) 및 수광부(600)는 박막(420)의 천공부(424) 위치에 대응되어 천공부(424)를 사이에 두고 배치되는 것이다. 본 발명의 천공부(424)는 박막본체(422)의 양측에 2개가 마련됨으로, 이에 대응하여 발광부(500) 및 수광부(600)는 각각 한 쌍의 조합으로 2개의 천공부(424)에 배치된다. 본 발명의 일 실시 예로서, 발광부(500) 및 수광부(600)는 각각 2개가 배치되나, 천공부(424)의 개수에 따라 그 개수는 변경될 수 있다.Next, the
발광부(500) 및 수광부(600)는 빛의 발광 및 수광을 이용하여 챔버(120)의 진공 상태 유지 시, 박막(420)의 구겨짐 또는 찢어짐을 감지할 수 있도록 마련된다. 예를 들어, 발광부(500)로부터 조사된 광량이 천공부(424)를 통과하여 수광부(600)에 수광되면 박막(420)의 정상 상태로 감지될 수 있으나, 발광부(500)의 발광 광량 대비 수광부(600)의 수광 광량의 차이가 발생될 때는 박막(420)의 이상 상태로 감지될 수 있다.The
본 발명의 발광부(500)는 박막지지부(440)에 지지되는 램프지지대(520) 및 램프지지대(520)에 지지되며 천공부(424)에 대응되는 위치에 배치되는 램프(540)를 포함한다. 여기서, 램프(540)는 레이저 및 적외선을 조사하는 레이저 램프 및 적외선 램프 중 어느 하나가 사용될 수 있다.The
본 발명의 수광부(600)는 박막지지부(440)에 지지되는 센서지지대(620) 및 센서지지대(620)에 지지되며 천공부(424)에 대응되는 위치에 배치되는 수광센서(640)를 포함한다. 물론, 수광센서(640)는 천공부(424)를 사이에 두고 램프(540)와 동일선상에 위치되어야 된다. 수광부(600)는 발광부(500)로부터의 빛을 수광하는 장치이므로, 공지된 광 감지센서 등이 사용될 수 있다.The
경고부(800)는 박막(420)의 이상 여부를 경고한다. 즉, 경고부(800)는 사이클로트론(1)의 사용자에게 박막(420) 이상 여부를 알려주는 역할을 한다. 경고부(800)는 경고 신호를 시각 신호 및 음성 신호 중 적어도 어느 하나로 알려주도록 작동될 수 있다. 예를 들면, 사이클로트론(1) 외부에 디스플레이부(미도시) 및 스피커(미도시)가 배치되어, 경고 시각 신호 및 음성 신호를 알려줄 수 있다. 물론, 시각 신호 및 음성 신호는 어느 하나만 사용되도 무관하다.The
마지막으로 제어부(900)는 발광부(500)로부터 발광된 광량과 수광부(600)에 의해 수광된 광량을 비교 판단한 신호에 기초하여, 경고부(800)의 작동을 제어한다.Finally, the
상세히 설명하자면, 제어부(900)는 발광부(500)로부터 발광된 광량과 수광부(600)에 의해 수광된 광량을 상호 비교하여 수광부(600)에 의해 수광된 광량이 적은 것으로 판단되면, 경고부(800)가 작동되도록 경고부(800)를 제어한다. 이때, 박막(420)은 천공부(424) 영역이 겹치는 구겨짐 상태가 발생된 것으로 유추될 수 있다.In detail, the
반면, 제어부(900)는 발광부(500)로부터 발광된 광량과 수광부(600)에 의해 수광된 광량을 상호 비교하여 수광부(600)에 의해 수광된 광량이 많은 것으로 판단되면, 경고부(800)가 작동되도록 경고부(800)를 제어한다. 이때, 박막(420)은 천공부(424) 영역이 찢어지는 상태가 발생된 것으로 유추될 수 있다.On the other hand, the
이러한 구성에 의해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이클로트론(1)의 작동 과정을 이하에서 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the cyclotron (1) according to a preferred embodiment of the present invention by such a configuration as follows.
우선, 입자 가속 작동을 하기 전에 챔버(120)가 진공 상태가 되도록 펌핑 작업을 수행한다. 그러면, 홀더조립체(400)의 박막(420)은 챔버(120)의 진공 상태로의 변환 과정에 의해서 기체의 흐름 영향을 받는다.First, the pumping operation is performed so that the
챔버(120)의 진공 상태 작업이 완료되면, 입자 가속 작동을 하기 전에 홀더조립체(400)의 박막(420) 상태를 감지한다. 박막(420) 상태를 감지하기 위해 발광부(500) 및 수광부(600)를 작동시켜 발광된 광량과 수광된 광량을 상호 비교 판단한다.When the vacuum operation of the
발광된 광량과 수광된 광량이 동일하거나 유사한 것으로 판단되면, 박막(420) 상태가 정상인 것으로 판단하여 사이클로트론(1)을 작동시킨다.If it is determined that the amount of emitted light and the amount of received light are the same or similar, the
그러나, 발광된 광량과 수광된 광량의 차이가 발생될 경우, 경고부(800)를 작동하여 박막(420)의 이상 상태를 알려준다.However, when a difference between the amount of emitted light and the amount of received light occurs, the
이에, 박막 영역에 배치된 발광부 및 수광부를 이용하여 박막 이상 상태를 감지할 수 있으므로, 양성자 빔의 변환 효율 저하를 방지할 수 있고, 이에 따라 작동 신뢰성을 확보할 수 있다.Accordingly, since the abnormal state of the thin film may be sensed using the light emitting part and the light receiving part disposed in the thin film area, it is possible to prevent the conversion efficiency of the proton beam from being lowered, thereby ensuring operational reliability.
또한, 발광부 및 수광부를 이용한 박막 상태의 감지에 따라 박막 이상 상태 시, 사이클로트론 작동 전에 박막을 교체하여 작동 손실을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the detection of the state of the thin film using the light emitting unit and the light receiving unit, in the case of a thin film abnormal state, the operation loss may be reduced by replacing the thin film before the cyclotron operation.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, . Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
1: 사이클로트론(cyclotron) 100: 본체
120: 챔버(chamber) 140: 빔 인출부
200: 스위칭 마그네틱부 400: 홀더조립체
420: 박막 422: 박막본체
424: 천공부 440: 박막지지부
500: 발광부 520: 램프지지대
540: 램프 600: 수광부
620: 센서지지대 640: 수광센서
800: 경고부 900: 제어부1: cyclotron 100: main body
120: chamber 140: beam lead-out
200: switching magnetic part 400: holder assembly
420: thin film 422: thin film body
424: drilling portion 440: thin film support
500: light emitting unit 520: lamp support
540: lamp 600: light receiving unit
620: sensor support 640: light receiving sensor
800: warning unit 900: control unit
Claims (7)
입자 가속화된 빔(beam)이 생성되는 본체와;
상기 본체 내부에 배치되며, 입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환하는 박막을 갖는 홀더조립체와;
상기 박막의 판면을 사이에 두고 배치되어, 각각 빛을 발광 및 수광하는 적어도 하나의 발광부 및 수광부와;
상기 박막의 이상 여부를 경고하는 경고부와;
상기 발광부로부터 발광된 광량과 상기 수광부에 의해 수광된 광량을 비교 판단한 신호에 기초하여, 상기 경고부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론.In cyclotron,
A body for generating a particle accelerated beam;
A holder assembly disposed inside the body and having a thin film for converting the particle accelerated beam into a proton beam;
At least one light emitting part and a light receiving part which are disposed with the plate surface of the thin film interposed therebetween for emitting and receiving light;
A warning unit that warns of abnormality of the thin film;
And a control unit for controlling the operation of the warning unit on the basis of a signal of comparing the amount of light emitted from the light emitting unit with the amount of light received by the light receiving unit.
상기 박막에는 상기 발광부 및 상기 수광부에 대응하여, 상기 발광부로부터의 빛이 상기 수광부로 도달되도록 관통 형성된 천공부가 마련되는 것을 특징으로 하는 사이클로트론.The method of claim 1,
And the thin film is provided with a perforated portion formed through the light emitting portion to correspond to the light emitting portion and the light receiving portion to reach the light receiving portion.
상기 제어부는 상기 발광부로부터 발광된 광량과 상기 수광부에 의해 수광된 광량을 상호 비교하여 상기 수광부에 의해 수광된 광량이 적은 것으로 판단되면, 상기 경고부가 작동되도록 상기 경고부를 제어하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론.The method of claim 1,
And the controller controls the warning unit to operate the warning unit when it is determined that the amount of light received by the light receiving unit is small by comparing the amount of light emitted from the light emitting unit with the amount of light received by the light receiving unit. .
상기 제어부는 상기 발광부로부터 발광된 광량과 상기 수광부에 의해 수광된 광량을 상호 비교하여 상기 수광부에 의해 수광된 광량이 많은 것으로 판단되면, 상기 경고부가 작동되도록 상기 경고부를 제어하는 것을 특징으로하는 사이클로트론.The method of claim 1,
The controller controls the warning unit to control the warning unit to operate the warning unit when it is determined that the amount of light received by the light receiving unit is large by comparing the amount of light emitted from the light emitting unit with the amount of light received by the light receiving unit. .
상기 발광부는 레이저 램프 및 적외선 램프 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클로트론.The method of claim 1,
The light emitting unit cyclotron, characterized in that it comprises any one of a laser lamp and an infrared lamp.
상기 경고부는 경고 신호를 시각 신호 및 음성 신호 중 적어도 어느 하나로 알려주는 것을 특징으로 하는 싸이클로트론.The method of claim 1,
The warning unit cyclotron, characterized in that for notifying at least one of the visual signal and the audio signal.
입자 가속화된 빔을 양성자 빔으로 변환하는 박막을 갖는 홀더조립체와;
상기 박막의 판면을 사이에 두고 배치되어, 각각 빛을 발광 및 수광하는 적어도 하나의 발광부 및 수광부와;
상기 발광부로부터의 광량과 상기 수광부로부터의 광량을 상호 비교하여 광량의 차이가 발생될 때 상기 박막의 이상 상태로 판단하여, 시각 및 음성 신호 중 적어도 어느 하나의 경고 신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론.In cyclotron,
A holder assembly having a thin film for converting the particle accelerated beam into a proton beam;
At least one light emitting part and a light receiving part which are disposed with the plate surface of the thin film interposed therebetween for emitting and receiving light;
And a controller configured to compare the amount of light from the light emitting unit with the amount of light from the light receiving unit to determine an abnormal state of the thin film when a difference in the amount of light occurs, thereby generating at least one warning signal among visual and audio signals. Cyclotron, characterized in that.
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