CN101160015A - 电子加速器 - Google Patents
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Abstract
一种电子加速器，包括钢筒、设置在钢筒内部的多个半圆形电晕环、设置在电晕环上方的高压电极、设置在电晕环和高压电极外侧的两块高频电极、电子枪、设置在电子枪下方的真空的加速管、设置在钢筒外部的控制系统、设置在钢筒外部的用于向电子加速器供电的高频振荡器、设置在钢筒与高频电极之间反馈电容板，多个半圆形的电晕环采用开口相对的方式对称的沿钢筒轴心线的方向排列，反馈电容板与部分高频电极之间形成用于形成高频振荡器电子管三级偏压的反馈电容，高频电极与钢桶之间设置有补偿电容板。补偿电容板能改善高频特性参数。在不减小高频电极之间距离的前提下，可以降低电子加速器的工作频率，使其达到物理设计要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子加速器。
背景技术
在已有技术中，电子加速器由以下部件组成：钢筒、设置在钢筒顶部的冷阱、设置在钢筒顶部的高频变压器、设置在高频变压器下方的高压电极、芯柱、沿钢筒中心线相对称的排列设置在芯柱上的两排电晕环、设置在芯柱内的整流硅堆、高频变压器相连接并设置在两排电晕环外侧的两块高频电极、用于激发电子的电子枪、位于电子枪下方的真空加速管、用于为电子枪供电的电子枪供电装置、用于调节电子枪灯丝电压的灯丝变压器、设置在电子加速器外部的用于给电子加速器供电的高频振荡器、设置在钢筒外部的用于接收反馈并控制电子加速器工作的控制系统。电晕环为两排相对的半圆环，外表面光滑，高频电极与与芯柱上的半圆电晕环形成分布电容，分布电容和整流硅堆组成并联耦合串联倍压系统，在高压电极上形成所需要的直流电压，电子枪供电装置通过灯丝变压器连接在电子枪的灯丝上，使灯丝产生电子溢出。在工业辐照领域，电子加速器的下方还设置有一套扫描装置。
电子加速器内部的高频电极采用有机绝缘材料支撑，为满足电子加速器设计要求的绝缘材料具有一定的软化温度，并且绝缘材料内部的粒子在极化过程中需要吸收一部分能量，能量以热量的形式表现出来，使有机绝缘材料温度增加，所以要求高频电子的工作频率不能过高，过高的频率会使能量损耗增大，导致有机绝缘材料软化变形，无法正常使用。
电子加速器内部的二极管具有截止频率，其电压、电流与频率三个因素之间存在相互制约的关系。电子加速器需要工作在高压、大电流的状态下，而频率与二者成反比例关系，所以，要满足涉及要求，必须提供较低的工作频率。
在其他条件不变的情况下，如果要增加电子加速器的束流强度，必须增加高频电极之间的电压，这需要通过增加高频电极与电晕分压环之间的距离来实现，即要想达到一定的速流强度，两块高频电极之间必须保持一定的距离，由于二者之间距离的增加又导致电容的减少，从而电子加速器的工作频率相应增加，这是电子加速器设计中需要尽可能避免的。
现有的技术中，可将电子加速设计成圆筒直径上大下小的结构，这样的结构会减小高频电极与电晕环之间的距离，可实现电容的增大，频率的减小，但是，由于电子加速器下部钢筒半径减小，导致两个高频电极之间的距离减小，就不能满足强流的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种在满足电子加速器的能量和流强的前提下，既可选用已有的标准系列中的高频变压器和压力钢筒等部件，又能保证加速器能工作在物理设计所规定的工作频率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电子加速器，包括钢筒、设置在钢筒上方的冷阱、设置在冷阱下方的高频变压器、设置在钢筒内部的多个半圆形电晕环、设置在电晕环上方的高压电极、设置在电晕环和高压电极外侧的两块高频电极、用于产生和激发电子的带有灯丝的电子枪、设置在电子枪下方的真空的加速管、设置在钢筒外部的控制系统、设置在钢筒外部的用于向电子加速器供电的高频振荡器、设置在钢筒与高频电极之间反馈电容板，多个半圆形的电晕环采用开口相对的方式对称的沿钢筒轴心线的方向排列，反馈电容板与部分高频电极之间形成用于形成高频振荡器电子管三级偏压的反馈电容，高频电极与钢桶之间设置有补偿电容板。补偿电容板具有改善高频特性参数——工作频率满足物理设计要求。
由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明中的电子加速器，设置有改善高频特性参数的装置。在高频电极与钢桶之间设置具有零电位的补偿电容，在不减小高频电极之间距离的前提下，增大高频电极与零电位地之间的电容，既可降低电子加速器的工作频率，又使其同时很好的满足了有机绝缘材料特性和二极管的频率特性。在满足电子加速器的能量和束流指标的前提下，既可选用已有的标准系列中的高频变压器和压力钢筒部件，又能保证加速器工作在物理设计所规定的工作频率下。
附图说明
图1为本发明的整体装备图；
图2为本发明的A-A向剖视图，给出了沿电子加速器横向剖切后，高频电极、钢桶、补偿电容板和反馈电容板位置的结构示意；
其中：1、钢筒；2、高频电极；3、电晕环；4、加速管；5、高压电极；6、灯丝变压器；7、电子枪；8、灯丝；9、冷阱；10、高频变压器；11、反馈电容板；12、补偿电容板。
具体实施方式
如图1所示的电子加速器，包括钢筒1、设置在钢筒1上方的冷阱9、设置在冷阱9下方的高频变压器10、设置在钢筒1内部的多个半圆形电晕环3、设置在电晕环3上方的高压电极5、设置在电晕环3和高压电极5外侧的两块高频电极2、用于产生和激发电子的带有灯丝8的电子枪7、与灯丝8相连接设置的灯丝变压器6、设置在电子枪7下方的真空的加速管4、设置在钢筒1外部的控制系统、设置在钢筒1外部的用于向电子加速器供电的高频振荡器、设置在钢筒1与高频电极1之间反馈电容板11，多个半圆形的电晕环3采用开口相对的方式对称的沿钢筒1轴心线的方向排列，反馈电容板11与部分高频电极2之间形成用于形成高频振荡器电子管栅极偏压的反馈电容。
在高频电极2与钢桶1之间设置有补偿电容板12。(如图2所示)
补偿电容板12设置在反馈电容板11下方，并且接地，具有零电势。
在电子加速器设计过程中，在其他条件不变的情况下，如果要增加电子加速器的速流强度，就需要增加高频电极之间的电压，这需要通过增加高频电极2与电晕环3之间的距离来实现，由于二者之间距离的增加又导致高频电极的颁电容的减小，从而使电子加速器的工作频率相应增大。但是在总体设计中根据所选用的工程绝缘材料和中子器件限定了高频工作的频率值，设计中不允许超过该设定值。
采用补偿电容板12的设置，能保证在一定的束流强度等电子加速器设计要求的前提下，满足了电子加速器内部材料对限定的工作频率的要求。同时在满足加速器的能量和束流指标的前提下，既能够选用已有的标准规格系列中的高频变压器和压力钢筒等部件又能保证加速器工作在物理设计所规定的工作频率下，是解决高频变压器等工艺复杂的标准部件通用性的较佳方式。
Claims (3)
1.一种电子加速器，包括具有零电位的钢筒(1)、设置在所述的钢筒(1)上方的冷阱(9)、设置在所述的冷阱(9)下方的高频变压器(10)、设置在所述的钢筒(1)内部的多个半圆形电晕环(3)、设置在所述的电晕环(3)上方的高压电极(5)、设置在所述的电晕环(3)和所述的高压电极(5)外侧的两块高频电极(2)、用于产生和激发电子的带有灯丝(8)的电子枪(7)、设置在所述的电子枪(7)下方的真空的加速管(4)、设置在所述的钢筒(1)与所述的高频电极(1)之间的反馈电容板(11)，其特征在于：所述的高频电极(2)与所述的钢桶(1)之间设置有补偿电容板(12)，所述的补偿电容板(12)也具有零电势。
2.根据权利要求1所述的电子加速器，其特征在于：所述的补偿电容板(12)位于所述的钢筒(1)的下部内腔中。
3.根据权利要求1所述的电子加速器，其特征在于：所述的钢桶(1)与所述的补偿电容板(12)都接地。
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