CN105097062A - 一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，包括扫描盒主体，所述扫描盒主体的前后两面上均设置有高度一致的铁磁管磁轭，所述每个铁磁管磁轭上均绕制有螺线管绕组，所述螺线管绕组通过引线与直流稳压电源相连接。通过在扫描盒主体前后面上安装双螺线管聚拢装置，在电子束流引出扫描窗前，加以另一磁场干预把斜射的电子束流导引为竖直方向发射，可做到使电子束流无散射引出，这样可以保证受照物料的上表面与穿过的电子束流的匹配，可以更好提高能量的利用率，并保证辐照剂量的均匀度。具有结构简单、安装方便、可以有效提高能量的利用率及辐照的剂量均匀性等特点。
Description
技术领域
本发明涉及了一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，属于加速器设备制造技术领域。
背景技术
电子加速器是一种使用人工方法使电子在真空中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量的电磁装置，其被加速粒子是电子。其广泛应用于社会生活中的各个领域。工业辐照加速器是指建于工业企业内，主要用于辐照各种材料、参与化学反应和进行灭菌消毒等工业生产过程的加速器装置。
而电子束从电子枪发射出来后，在加速管内受到轴向高频电场（或准稳恒电场）的加速作用，就将电子能量提高到额定值，然后经扫描磁铁偏转扫描，再通过钛窗出射作用于被辐照物。目前采用的扫描窗结构及扫描磁铁的作用后，电子束最大扫描角度等同与扫描窗开口角度，而两侧的边缘区域出射的电子束并非垂直照射的，而是与竖直线有一角度，这一角度最大等同于扫描盒侧边与竖直线的角度，这样就会出现电子束斜着照射物料的端部现象，部分能量消耗在受照物料之外，对于大角度扫描的扫描窗，其能量利用率可能会减少约15%，如图4所示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，通过扫描盒上加装的双螺线管聚拢装置，在电子束流引出扫描窗前，加以另一磁场干预，把斜射的电子束流导引为竖直方向发射，可做到使电子束流无散射引出。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，包括扫描盒主体，所述扫描盒主体的前后两面上均设置有高度一致的铁磁管磁轭，所述每个铁磁管磁轭上均绕制有螺线管绕组，所述螺线管绕组通过引线与直流稳压电源相连接。
前述的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，其特征在于：所述两个铁磁管磁轭通过螺线管安装架固定在所述扫描盒主体上。
前述的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，其特征在于：所述两个螺线管绕组之间通过绕组连接器相连接。
前述的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，其特征在于：所述螺线管绕组的安装高度高于所述扫描盒主体的束流出射面。
本发明的有益效果是：通过在扫描盒主体前后面上安装双螺线管聚拢装置，在电子束流引出扫描窗前，加以另一磁场干预把斜射的电子束流导引为竖直方向发射，可做到使电子束流无散射引出，这样可以保证受照物料的上表面与穿过的电子束流的匹配，可以更好提高能量的利用率，并保证辐照剂量的均匀度。具有结构简单、安装方便、可以有效提高能量的利用率及辐照的剂量均匀性等特点。
附图说明
图1是本发明一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒正视图；
图2是本发明一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒侧视图；
图3是扫描盒安装了双螺线管聚拢装置后的电子束流示意图；
图4是扫描盒没有安装双螺线管聚拢装置时的电子束流示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，包括扫描盒主体1，所述扫描盒主体1的前后两面上均设置有高度一致的铁磁管磁轭2，所述每个铁磁管磁轭2上均绕制有螺线管绕组3，所述螺线管绕组3通过引线与直流稳压电源6相连接。本实施例中，两个铁磁管磁轭2通过螺线管安装架4固定在所述扫描盒主体1上，所述两个螺线管绕组3之间通过绕组连接器5相连接，且所述螺线管绕组3的安装高度高于所述扫描盒主体1的束流出射面。
通电螺线管绕组3和铁磁管磁轭2组成的通电螺线管，平行前后放置后，在扫描窗主体的中心两侧形成了两个不同的磁场区，其中第一磁场区的磁感应强度B的磁场方向向外（也即方向朝向扫描窗前面），强度由中心点线性增加到左端为最大，第二磁场区的磁感应强度B的磁场方向向内（也即方向朝向扫描窗背面），强度由中心点线性增加到右端为最大。
这样当扫描电子束经过这些磁场区时，电子束会受到洛仑兹力的作用而发生纠正性偏转，具体为当电子束是竖直下来未发生偏转时，因磁场区中心点位置的磁场强度也同样为0，不会受洛仑兹力的作用，电子束将仍按原竖直方向发射出来；当电子束被扫描发生偏转时，磁场区的磁场强度将随着电子束偏转角度增大而增加的，电子束经过磁场区所受到的洛仑兹力也不同，但其作用结果是将电子束的原偏转纠正成竖直发射；（电子束被扫描到中心线左边时，进入的是第一磁场区，而其受到的洛仑兹力的作用方向是使其向右偏转即向中心线方向偏转，同样的电子束被扫描到中心线右边时，进入的是第二磁场区，而其受到的洛仑兹力的作用方向是使其向左偏转即向中心线方向偏转）。电子束被扫描到边缘其偏转角度最大，此时相应磁场区的磁场强度也最大。经过磁场区角度纠正后的电子束如图3所示。
综上所述，本发明提供的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，通过扫描盒上加装的双螺线管聚拢装置，在电子束流引出扫描窗前，加以另一磁场干预，把斜射的电子束流导引为竖直方向发射，可做到使电子束流无散射引出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
Claims (4)
1.一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，包括扫描盒主体（1），其特征在于：所述扫描盒主体（1）的前后两面上均设置有高度一致的铁磁管磁轭（2），所述每个铁磁管磁轭（2）上均绕制有螺线管绕组（3），所述螺线管绕组（3）通过引线与直流稳压电源（6）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，其特征在于：所述两个铁磁管磁轭（2）通过螺线管安装架（4）固定在所述扫描盒主体（1）上。
3.根据权利要求1所述的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，其特征在于：所述两个螺线管绕组（3）之间通过绕组连接器（5）相连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高能量利用率的加速器扫描盒，其特征在于：所述螺线管绕组（3）的安装高度高于所述扫描盒主体（1）的束流出射面。
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