CN110856335A - 一种低能直流高压型电子加速器 - Google Patents
一种低能直流高压型电子加速器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110856335A CN110856335A CN201911330851.1A CN201911330851A CN110856335A CN 110856335 A CN110856335 A CN 110856335A CN 201911330851 A CN201911330851 A CN 201911330851A CN 110856335 A CN110856335 A CN 110856335A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- assembly
- voltage
- component
- steel cylinder
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 108010083687 Ion Pumps Proteins 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/02—Circuits or systems for supplying or feeding radio-frequency energy
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/001—Arrangements for beam delivery or irradiation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/001—Arrangements for beam delivery or irradiation
- H05H2007/002—Arrangements for beam delivery or irradiation for modifying beam trajectory, e.g. gantries
Abstract
本发明公开了一种低能直流高压型电子加速器，包括钢筒组件，与钢筒组件结合设置的灯丝电源、电子枪、高压组件和加速管组件，灯丝电源为电子枪供能，高压组件具有与加速管组件的分压级分别连接的分层倍压级，加速管组件通过真空管件与扫描盒连接，扫描盒侧部设置真空泵组件构建高真空环境，以供电子束出束，扫描盒下半部设置有聚拢线圈能使发散的部分束流聚拢后加以利用。所述低能直流高压型电子加速器的体积小、成本低，电能转换率高、工作稳定可靠、检修方便。
Description
技术领域
本发明涉及电子加速器相关技术领域，更准确的说涉及一种低能直流高压型电子加速器。
背景技术
电子加速器是一种采用人工方法使电子在真空中受磁场力作用、电场力加速而达到高能量的电磁装置。电子加速器应用领域十分广泛，但是除了少数大型高端的电子加速器作为科学研究工具应用于基础科学研究领域外，大量的中小型加速器都是应用型加速器。其中，工业辐照电子加速器是指用于辐照各种材料、参与化学反应和进行灭菌消毒等工业生产过程的一种电子加速装置。应用比较广泛的工业辐照电子加速器包括高频高压型电子加速器和谐振变压器型电子加速器。上述两种机型在中能大束功方面具有很多优势，但是在低能段(低于500keV)，因为需要大功率高频电源或中频发电机等电源系统供电后使加速器内部整流倍压系统升压，造成电子加速器内部结构比较复杂，体积较大，存在低能段工作效率低，维护困难，不利于小型化，制造成本高等缺点。综上，本领域需要一种在低能段工作效率高，工作稳定、体积较小、成本较低的电子加速器。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种低能直流高压型电子加速器，包括钢筒组件，与钢筒组件结合设置的灯丝电源、电子枪、高压组件和加速管组件，灯丝电源为电子枪供能，高压组件具有与加速管组件的分压级分别连接的分层倍压级，加速管组件通过真空管件与扫描盒连接，扫描盒侧部设置真空泵组件构建高真空环境以供电子束出束，扫描盒下半部设置有聚拢线圈能使发散的部分束流聚拢后加以利用。
为了达到上述目的，本发明提供一种低能直流高压型电子加速器，包括一钢筒组件、一灯丝电源、一电子枪、一高压组件、一加速管组件、一真空管件、一真空泵组、一聚拢线圈以及一扫描盒，所述钢筒组件为密封耐压容器，所述灯丝电源、所述电子枪安装在所述钢筒组件内部，所述高压组件与所述钢筒组件结合安装，安装于钢筒组件底部，所述加速管组件穿出所述钢筒组件的底部法兰与所述真空管件连接，所述真空管件远离所述加速管组件的端部与所述扫描盒连接；所述扫描盒组件下半部结合安装有聚拢线圈；所述扫描盒侧部结合安装一真空泵组件，所述电子枪与所述灯丝电源连接，所述电子枪设置在所述加速管组件的端部，所述高压组件与所述加速管组件结合设置。
优选地，所述高压组件包括一高压模块、一锥形高压均压帽以及一外部控制电源，所述高压模块及所述锥形高压均压帽安装在所述钢筒组件内部，所述高压模块与所述加速管组件结合设置，所述锥形高压均压帽安装于高压组件顶部与所述加速管组件朝向所述电子枪的一端连接，所述外部控制电源设置在所述钢筒组件外部，与所述高压模块及所述灯丝电源通过电缆连接。
优选地，所述加速管组件具有若干分压级，所述高压模块具有若干分层倍压级，所述高压模块的分层倍压级与所述加速管组件的分压级一一对应的连接。
优选地，所述钢筒组件包括一筒体、一顶盖和一底法兰，所述顶盖、所述底法兰分别与所述筒体两端可拆卸的连接；所述钢筒组件为耐压力容器，内部可充入一定压力的绝缘气体，所述筒体上结合安装检测装置。
优选地，所述检测装置1为压力表、压力传感器、安全阀中的一种或几种。
优选地，所述筒体的侧壁中开设冷却水通道，且所述筒体侧壁的顶端和底端分别开有两个冷却水出入口，两个所述冷却水出入口与所述冷却水通道连通。
优选地，所述真空管件上套装一聚焦线圈。
优选地，所述扫描盒与所述真空管件连接的一端设置一束流扫描装置。
优选地，所述扫描盒远离所述真空管件的端面两侧设置聚拢线圈。
优选地，所述真空泵组件包括一机械泵、一分子泵、一离子泵、一插拔阀以及一真空检测单元，所述扫描盒侧部一面与所述离子泵连通，所述扫描盒侧部另一面依次连接所述插拔阀、所述真空检测单元、所述分子泵、所述机械泵。
与现有技术相比，本发明公开的一种低能直流高压型电子加速器的优点在于：采用了内置高压组件利用全波整流电路来进行倍压升压，并且每个倍压级同加速管的分压级相连以此来处理加速管的分压和屏蔽问题，大大降低了高压组件的结构难度、减小了体积和成本，有利于加速器的小型化，电能转换率也大大提高，工作稳定可靠、检修方便；采用聚拢线圈技术可以将约15％散射无法利用的束流聚拢后加以利用，大大提高了束流利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明一种低能直流高压型电子加速器的剖视图。
图2所示为本发明一种低能直流高压型电子加速器的部分剖面图。
图3所示为本发明一种低能直流高压型电子加速器的真空泵组件的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种低能直流高压型电子加速器包括一钢筒组件10、一灯丝电源21、一电子枪22、一高压组件23、一加速管组件24、一真空管件30以及一扫描盒40。所述钢筒组件10为密封耐压容器，所述灯丝电源21、所述电子枪22安装在所述钢筒组件10内部，所述高压组件23与所述钢筒组件10结合安装，所述加速管组件24穿出所述钢筒组件10的钢筒底法兰与所述真空管件30连接，所述真空管件30远离所述加速管组件24的端部与所述扫描盒40连接。结合图3可见，所述扫描盒40侧部结合安装一真空泵组件50，用于构建电子束出束高真空环境。所述电子枪22与所述灯丝电源21连接，所述灯丝电源21为所述电子枪22供电，所述灯丝电源21提供所述电子枪22灯丝所需功率。所述电子枪22设置在所述加速管组件24的顶部。所述高压组件23与所述加速管组件24结合设置。
所述真空管件30上套装一聚焦线圈31，用于调整束流斑点的直径。所述扫描盒40远离所述真空管件30的底面采用真空密封钛箔43进行密封。所述扫描盒40与所述真空管件30连接的一端设置一束流扫描装置41，用于将束点状的束流扫开成条状的束流进入所述扫描盒40后穿过所述密封钛箔43射出到辐照产品上。所述扫描盒40远离所述真空管件30的端面两侧设置聚拢线圈42，用于将散射状的束流聚拢成垂直于所述扫描盒40端面的束流出射。通过设置所述聚拢线圈42，可以将约15％散射无法利用的束流聚拢后加以利用，大大提高了束流利用率。
所述钢筒组件10包括一筒体11、一顶盖12和一底法兰13，所述顶盖12及所述底法兰13分别与所述筒体11两端可拆卸的连接。所述钢筒组件10内部可充入一定压力的绝缘气体。相应的，所述筒体11上结合安装检测装置111，所述检测装置111可为压力表、压力传感器、安全阀中的一种或几种。更进一步的，所述顶盖12上可以结合安装一安全阀121。绝缘气体优选为六氟化硫或氮气和二氧化碳的混合气体。
出于冷却需要，所述筒体11的侧壁中开设冷却水通道114，且所述筒体11侧壁的顶端和底端分别开有两个冷却水出入口112、113，两个所述冷却水出入口112、113与所述冷却水通道114连通，分别接通冷却水的进水和出水管，为所述钢筒组件10降温。
如图2所示，所述高压组件23包括一高压模块231、一锥形高压均压帽232以及一外部控制电源233。所述高压模块231及所述锥形高压均压帽232均安装在所述钢筒组件10内部，所述高压模块231与所述加速管组件24结合设置，所述锥形高压均压帽232安装于所述高压模块231顶部与所述加速管组件24朝向所述电子枪22的一端连接，所述外部控制电源233设置在所述钢筒组件10外部，所述外部控制电源233与所述高压模块231及所述灯丝电源21连接。所述加速管组件24具有若干分压级，所述高压模块231具有若干分层倍压级，所述高压模块231的分层倍压级与所述加速管组件24的分压级一一对应的连接，分压更加均匀，同时避免了加速管的级间屏蔽问题。倍压后的高压集中在所述锥形高压均压帽232上，高压和灯丝电压均由所述外部控制电源233来控制，方便调节和维修。
如图3所示，所述真空泵组件50包括一机械泵51、一分子泵52、一离子泵53、一插拔阀54以及一真空检测单元55。所述扫描盒40侧部一面与所述离子泵53连通，所述扫描盒40侧部另一面依次连接所述插拔阀54、所述真空检测单元55、所述分子泵52、所述机械泵51。在用所述分子泵52和所述机械泵51建立真空后，由所述真空检测单元55检测后，插上所述插拔阀54，即可单独使用所述离子泵53来维持所述加速管组件24、所述真空管件30、所述扫描盒40等的真空状态。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种低能直流高压型电子加速器，其特征在于，包括一钢筒组件、一灯丝电源、一电子枪、一高压组件、一加速管组件、一真空管件、一真空泵组件、聚拢线圈以及一扫描盒，所述钢筒组件为密封耐压容器，所述灯丝电源、所述电子枪、所述高压组件安装在所述钢筒组件内部，所述高压组件与所述钢筒组件结合安装，安装于钢筒组件底部，所述加速管组件穿出所述钢筒组件的底部法兰与所述真空管件连接，所述真空管件远离所述加速管组件的端部与所述扫描盒连接，所述扫描盒组件下半部结合安装有所述聚拢线圈；所述扫描盒侧部结合安装所述真空泵组件，所述电子枪与所述灯丝电源连接，所述电子枪设置在所述加速管组件的端部，所述高压组件与所述加速管组件结合设置。
2.如权利要求1所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述高压组件包括一高压模块、一锥形高压均压帽以及一外部控制电源，所述高压模块及所述锥形高压均压帽安装在所述钢筒组件内部，所述高压模块与所述加速管组件结合设置，所述锥形高压均压帽安装于所述高压组件顶部与所述加速管组件朝向所述电子枪的一端连接，所述外部控制电源设置在所述钢筒组件外部，与所述高压模块及所述灯丝电源通过电缆连接。
3.如权利要求2所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述加速管组件具有若干分压级，所述高压模块具有若干分层倍压级，所述高压模块的分层倍压级与所述加速管组件的分压级一一对应的连接。
4.如权利要求1所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述钢筒组件包括一筒体、一顶盖和一底法兰、，所述顶盖、底法兰分别与所述筒体两端可拆卸的连接；所述钢筒组件为耐压容器，内部能充入一定压力的绝缘气体，所述筒体上结合安装检测装置。
5.如权利要求4所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述检测装置1为压力表、压力传感器、安全阀中的一种或几种。
6.如权利要求4所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述筒体的侧壁中开设冷却水通道，且所述筒体侧壁的顶端和底端分别开有两个冷却水出入口，两个所述冷却水出入口与所述冷却水通道连通。
7.如权利要求1所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述真空管件上套装一聚焦线圈。
8.如权利要求1所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述扫描盒与所述真空管件连接的一端设置一束流扫描装置。
9.如权利要求1所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述扫描盒远离所述真空管件的端面两侧设置所述聚拢线圈。
10.如权利要求1所述的低能直流高压型电子加速器，其特征在于，所述真空泵组件包括一机械泵、一分子泵、一离子泵、一插拔阀以及一真空检测单元，所述扫描盒侧部一面与所述离子泵连通，所述扫描盒侧部另一面依次连接所述插拔阀、所述真空检测单元、所述分子泵、所述机械泵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911330851.1A CN110856335A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种低能直流高压型电子加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911330851.1A CN110856335A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种低能直流高压型电子加速器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110856335A true CN110856335A (zh) | 2020-02-28 |
Family
ID=69610117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911330851.1A Pending CN110856335A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种低能直流高压型电子加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110856335A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111212511A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-05-29 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种直流高压电源及低能电子加速器 |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911330851.1A patent/CN110856335A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111212511A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-05-29 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种直流高压电源及低能电子加速器 |
| CN111212511B (zh) * | 2020-02-12 | 2023-03-14 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种直流高压电源及低能电子加速器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102119584B (zh) | 强流直流质子加速器 | |
| CN113301705B (zh) | 直线注入器系统及其运转方法以及质子重离子治癌装置 | |
| CN106098510B (zh) | 一种重频低磁场轴向c波段高功率微波器件 | |
| EP2485571B1 (en) | High-current single-ended DC accelerator | |
| CN110856335A (zh) | 一种低能直流高压型电子加速器 | |
| CN104008942A (zh) | 激光离子源以及重粒子线治疗装置 | |
| CN211267228U (zh) | 一种低能直流高压型电子加速器 | |
| CN104378904B (zh) | 一种体产生负氢离子机制的等离子体腔室 | |
| JP2001523010A (ja) | ゲートバルブの脈動が付いた慣性静電気閉じ込め（ｉｅｃ）融合装置および方法 | |
| CN109287059B (zh) | 一种低能电子加速器扫描束垂直引出装置及方法 | |
| CN111370286B (zh) | 一种用于治疗装备的等离子体源及其使用方法 | |
| CN111182708B (zh) | 一种结合紫外辐射产生中性尘埃粒子流的装置 | |
| CN209087761U (zh) | 一种新型等离子体阴极电子束源及3d打印机 | |
| WO2006008541A2 (en) | Electronic apparatus | |
| CN1242869A (zh) | 电子束加速器 | |
| CN109411319A (zh) | 一种新型等离子体阴极电子束源及3d打印机 | |
| CN214361689U (zh) | 一种电路和气路双用的高压馈入电极 | |
| CN208891097U (zh) | 大强度离子的离子源产生装置 | |
| JP2018120774A (ja) | 静電加速器 | |
| KR20230123362A (ko) | 기체 반응기 시스템 | |
| CN115172123A (zh) | 一种X-ray真空光管结构 | |
| Neufeld et al. | Positron injector of the VEPP-4M collider | |
| KR20190033868A (ko) | 붕소 중성자 포획방식의 암치료를 위한 양성자 선형 가속기 | |
| Okumura et al. | Advanced negative ion beam technology to improve the system efficiency of neutral beam injectors | |
| CN115831427A (zh) | 一种具有离子束导向功能的中子源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 215000 Zhongqiao International Logistics Science Park, Pingwang Town, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: CGN DASHENG ELECTRON ACCELERATOR TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 215000 1288 Shexi Road, Beishe community, Lili Town, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: CGN DASHENG ELECTRON ACCELERATOR TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |