CN104582231A - 一种电子辐照加速器的束流偏转方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子辐照加速器的改良方法。为解决现有电子辐照加速器电磁扫描磁铁突然失效导致的钛膜击穿问题，本发明提供了一种电子辐照加速器的束流偏转方法。该方法包括两个方面：一、在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场；二、电磁扫描磁铁产生的扫描磁场的波形采用直流脉动三角波。本发明的电子辐照加速器的束流偏转方法通过采用在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场的方式，使得在电磁扫描磁铁突然失效导致扫描磁场突然消失时，电子束流由于永磁场的持续存在而被偏转到一侧的真空扫描盒壁上，从而避免了束流持续轰击钛膜而导致的击穿，解决了现有电子辐照加速器由于电磁扫描磁铁突然失效带来的设备安全问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子辐照加速器的改良方法，特别涉及一种电子辐照加速器的束流偏转方法。
背景技术
电子加速器在用作辐照用途时，首先通过静电场或微波场将电子束加速，获得能量的电子束穿过钛膜打在待辐照物品上，利用电子束对待辐照物品产生的各种物理化学作用，实现各种应用。
在电子束穿过钛膜之前，首先要采用电磁扫描磁铁产生的扫描磁场将入射电子束扫开，并通过一个三角形的真空扫描盒，以便降低钛膜单位面积承受的功率，进而降低其厚度，获得较好的电子束功率输出。
但在实际使用中，电磁扫描磁铁有可能会突然失效，导致扫描磁场突然消失。在这种情况下，电子束会长时间轰击钛膜的某一点，导致该点承受极高的功率，并在很短的时间内被击穿，而当前可以采用的风冷、水冷等措施均不能解决这一问题。钛膜被击穿将会导致加速管的真空环境遭到破坏，电子枪也会被氧化中毒，造成一系列的恶果和巨大的经济损失。
发明内容
为解决现有电子辐照加速器电磁扫描磁铁突然失效导致的钛膜击穿问题，本发明提供了一种电子辐照加速器的束流偏转方法。
该方法包括两个方面：
一、在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场；
二、电磁扫描磁铁产生的扫描磁场的波形采用直流脉动三角波。
所述在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场的具体操作可以为：在电磁扫描磁铁的外部设置永磁铁，在电磁扫描磁铁的内部设置永磁铁，或在电磁扫描磁铁的外部和内部同时设置永磁铁。
上述在电磁扫描磁铁的外部设置永磁铁，或在电磁扫描磁铁的外部和内部同时设置永磁铁的情况下，所述电磁扫描磁铁的外部可选择的位置为：电磁扫描磁铁之前、电磁扫描磁铁之后或电磁扫描磁铁侧面三个位置之一，或其中任意两个位置，或三个位置；其中，束流进入电磁扫描磁铁的一侧为电磁扫描磁铁之前。
所述电磁扫描磁铁的外部可选择的位置优选为：电磁扫描磁铁之后。
通过研究和试验发现，永磁铁设置在电磁扫描磁铁内部会增加电磁扫描磁铁磁极之间的距离，需要适当提高电磁扫描磁铁的体积和电源功耗；永磁铁设置在电磁扫描磁铁之前，由于空间的原因，需要对束流管道或真空扫描盒进行结构改造；永磁铁设置在电磁扫描磁铁侧面，由于扫描磁场的影响，需要提高永磁铁的体积；而永磁铁设置在电磁扫描磁铁之后将不会涉及上述任一问题，因此是本发明的最优方案。
本发明的电子辐照加速器的束流偏转方法通过采用在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场的方式，使得在电磁扫描磁铁突然失效导致扫描磁场突然消失时，电子束流由于永磁场的持续存在而被偏转到一侧的真空扫描盒壁上，从而避免了束流持续轰击钛膜而导致的击穿，解决了现有电子辐照加速器由于电磁扫描磁铁突然失效带来的设备安全问题。
附图说明
图1本发明采用的电磁扫描磁铁与永磁铁位置关系示意图。
图2本发明采用的扫描磁场波形示意图。
附图标记：1.电磁扫描磁铁，2.电磁扫描磁铁之前，3.电磁扫描磁铁侧面，4.电磁扫描磁铁之后，5.入射电子束，6.经扫描磁场扫开的电子束范围。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例
以永磁铁设置于电磁扫描磁铁之前为例：所采用的永磁铁极头之间的磁场强度为-900高斯；电子辐照加速器电磁扫描磁铁的扫描磁场采用如图2所示的直流脉动三角波，其磁场强度极值分别为125高斯和1685高斯；入射电子束能量为2MeV。
当电子辐照加速器正常工作时，入射电子束受到电磁扫描磁铁和永磁铁的共同作用，其整体偏转效果相当于采用极值分别为-785高斯和785高斯的标准三角波扫描磁场所产生的偏转效果，此时出束能够正常穿过钛膜，可在±22.5°范围内进行扫描。
当切断电子辐照加速器电磁扫描磁铁电源时(模拟电磁扫描磁铁突然失效的情形)，永磁铁-900高斯的磁场将入射电子束偏转出正常扫描范围，避免了钛膜的击穿。
将永磁铁放在其它位置的实施方案与此类似，均能避免钛膜的击穿，故不在此赘述。
Claims (4)
1.一种电子辐照加速器的束流偏转方法，其特征在于该方法包括两个方面：
一、在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场；
二、电磁扫描磁铁产生的扫描磁场的波形采用直流脉动三角波。
2.如权利要求1所述的电子辐照加速器的束流偏转方法，其特征在于：所述在电磁扫描磁铁产生的扫描磁场中叠加永磁场的具体操作为：在电磁扫描磁铁的外部设置永磁铁，在电磁扫描磁铁的内部设置永磁铁，或在电磁扫描磁铁的外部和内部同时设置永磁铁。
3.如权利要求2所述的电子辐照加速器的束流偏转方法，其特征在于：所述在电磁扫描磁铁的外部设置永磁铁，或在电磁扫描磁铁的外部和内部同时设置永磁铁的情况下，所述电磁扫描磁铁的外部的位置为：电磁扫描磁铁之前、电磁扫描磁铁之后或电磁扫描磁铁侧面三个位置之一，或其中任意两个位置，或三个位置；其中，束流进入电磁扫描磁铁的一侧为电磁扫描磁铁之前。
4.如权利要求3所述的电子辐照加速器的束流偏转方法，其特征在于：所述电磁扫描磁铁的外部的位置为：电磁扫描磁铁之后。
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2014
- 2014-12-11 CN CN201410759112.5A patent/CN104582231A/zh active Pending
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