CN111465164A - 用于电子加速器的双窗引出窗装置及辐照加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电子加速器的双窗引出窗装置及辐照加工装置，该双窗引出窗装置包括：扫描引出窗，扫描引出窗沿平行于电子束扫描的方向上至少设置有两个引出窗。本申请提供的上述方案，由于扫描引出窗采用双窗结构，当带电粒子束通过扫描后就会改变其运行轨迹，使得电子束流以环形运行的方式往返于两个引出窗，从而减小了电子束流打在一个引出窗上热量集中，进而提高了钛箔的使用寿命。

Description

用于电子加速器的双窗引出窗装置及辐照加工装置
技术领域
本发明涉及辐射加工技术领域，特别是涉及一种用于电子加速器的双窗引出窗装置及辐照加工装置。
背景技术
近些年来，使用电子辐射处理各种产品成为越来越普遍的方法。其基本原理是，在高真空场中利用磁场力控制电子、利用电场力加速电子，从而使电子达到非常高的能量。将高能电子辐照到被辐照物品上，以改变物品的性质，从而实现例如对聚烯烃材料改性、药品的消毒灭菌、对食品的保鲜及灭菌的目的，以及工业领域的表面处理和环保领域的污水处理等等。
随着辐射加工高效率的要求，低能量的电子加速器在工作时，要求束流大于100mA以上，由于电子束流增大后，会提高钛箔的温度，进而会降低钛箔的使用寿命。
发明内容
基于此，有必要针对现有电子加速器在束流大于100mA以上工作时，会降低钛箔的使用寿命的问题，提供一种用于电子加速器的双窗引出窗装置及辐照加工装置。
本发明提供了一种用于电子加速器的双窗引出窗装置，包括：
扫描引出窗，所述扫描引出窗沿平行于电子束扫描的方向上至少设置有两个引出窗。
上述用于电子加速器的双窗引出窗装置，由于扫描引出窗采用双窗结构，当带电粒子束通过扫描后就会改变其运行轨迹，使得电子束流以环形运行的方式往返于两个引出窗，从而减小了电子束流打在一个引出窗上热量集中，进而提高了钛箔的使用寿命。
在其中一个实施例中，所述扫描引出窗为方形法兰，所述引出窗沿所述法兰长度方向平行间隔设置。
在其中一个实施例中，还包括散热装置，每个所述引出窗上均连接一个所述散热装置。
在其中一个实施例中，所述散热装置包括风嘴和吹风筒，所述吹风筒的出风口通过所述风嘴与所述引出窗连通。
在其中一个实施例中，还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述法兰上。
在其中一个实施例中，所述冷却装置包括冷却水循环系统。
在其中一个实施例中，所述冷却装置包括冷却管，所述冷却管沿所述法兰的周向设置。
在其中一个实施例中，所述扫描引出窗包括窗体，所述窗体由微米级钛箔制成。
在其中一个实施例中，所述扫描引出窗还包括窗框，所述窗体安装于所述窗框。
一种辐照加工装置，包括盒体、扫描磁铁线圈以及如本申请实施例描述中任一项所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，所述扫描磁铁线圈设置于所述盒体的远离所述扫描引出窗的一端；进入所述盒体的电子束在所述扫描磁铁线圈的作用下呈面状向下自所述扫描引出窗引出。
在其中一个实施例中，所述扫描磁铁线圈包括高频扫描磁铁线圈和低频扫描磁铁线圈，所述高频扫描磁铁线圈较所述低频扫描磁铁线圈远离所述扫描引出窗。
在其中一个实施例中，还包括加速器和磁体线圈，所述磁体线圈设置于所述加速器的出口处，用于将由所述加速器的出口射出的所述带电粒子束通过所述扫描磁铁线圈后展开。
附图说明
图1为本发明一实施例中辐照加工装置的结构示意图；
图2为图1中的侧视图；
图3为图1中的扫描引出窗的示意图；
图4为图3中的仰视图；
图5为图4的侧视图；
图6为图5中的扫描引出窗和散热装置连接示意图；
图7为电子束打在图1中的引出窗上的运行轨迹示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
如图1和图3或图4所示，本发明一实施例中，提供了一种用于电子加速器的双窗引出窗装置，包括扫描引出窗30，该扫描引出窗30沿平行于电子束扫描的方向上至少设置有两个引出窗。
具体地，如图4和图5所示，本申请中的扫描引出窗30为方形法兰，该方形法兰沿电子束流扫描方向上设有一根隔板303，使得扫描引出窗30成为双窗结构，即第一引出窗301和第二引出窗302。
电子束流沿着电子束扫描扫描轨迹在第一引出窗301内扫描后，会立即进入第二引出窗302进行扫描，如图7所示，即电子束流70会以环形运行的方式往返于第一引出窗301和第二引出窗302之间，从而减小了电子束流打在一个引出窗上热量集中，进而提高了钛箔的使用寿命。
应理解，本申请实施例中的扫描引出窗30与隔板303可以是一体加工成型的，在其他可替代的方案中，也可以采用其它连接结构，例如扫描引出窗与隔板通过螺栓连接。本申请对扫描引出窗与隔板的具体连接结构不作特殊限制，只要上述连接结构能实现本申请的目的便可。
在一些实施例中，由于当电子束流照射到第一引出窗301和第二引出窗302上后，会使得第一引出窗301和第二引出窗302上产生热量，为了方便给第一引出窗301和第二引出窗302散热，本申请还包括两个散热装置，其中一个散热装置与第一引出窗301连通，其中另一个散热装置与第二引出窗302连通。
具体地，如图6所示，上述散热装置包括风嘴和吹风筒，其中第一引出窗301通过第一风嘴501与第一吹风筒601连通，第二引出窗302通过第二风嘴502与第二吹风筒602连通。当需要给第一引出窗301和第二引出窗302散热时，只需要对应启动第一吹风筒601和第二吹风筒602即可。
应理解，本申请实施例中通过吹风筒进行散热仅为示例，在其他可替代的方案中，也可以采用其它结构，例如，冷却器。本申请对散热装置的具体结构不作特殊限制。
在一些实施例中，为了进一步降低扫描引出窗30的温度，如图2所示，本申请还包括冷却装置40，该冷却装置40设置在扫描引出窗30上。具体地，上述冷却装置40包括冷却水循环系统，该冷却水循环系统由冷却水管组成，冷却水管设置在扫描引出窗30上的窗钛箔法兰和窗体之间。
进一步地，上述冷却装置40还可以为冷却管307(如图4所示)，该冷却管307沿法兰的周向设置。
应理解，本申请实施例中通过冷却水管进行降温仅为示例，在其他可替代的方案中，也可以采用其它结构，例如，导热沙。本申请对冷却装置的具体结构不作特殊限制。
在一些实施例中，如图1和图5所示，本申请中的扫描引出窗30包括窗体，该窗体由微米级钛箔制成。其中，钛箔的厚度可以为30μm～50μm。这样，可便于电子穿过。进一步地，扫描引出窗30还包括窗框，窗体安装于窗框。窗体通过窗框与盒体10的下端密封连接。可选择地，该窗框可采用不锈钢材料制作。
如图1或图2所示，本发明一实施例中，还提供了一种辐照加工装置，该装置包括盒体10、扫描磁铁线圈20以及如本申请实施例描述中任一项的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其中扫描磁铁线圈20设置于盒体10的远离扫描引出窗30的一端；进入盒体10的电子束在扫描磁铁线圈20的作用下呈面状向下自扫描引出窗30引出。
如图5所示，本申请中的扫描引出窗30通过压板304安装在盒体10的下端，具体地，扫描引出窗30中的第一引出窗301和压板304之间、第二引出窗302和压板304之间均设置有密封条306，螺栓305穿过压板304后与盒体10的下端连接。
在使用时，加速器(图中未指示)射出带电粒子束，带电粒子束在磁体线圈(图中未指示)的作用展开，其中水平即X向扫描频率为70HZ，垂直即Y向扫描频率为1200HZ，由于频率高，所以在扫描引出窗30上能够形成20mm-30mm宽的电子带，进一步再穿过扫描引出窗30来加工产品。进一步地，由于电子束经过扫描之后使其在扫描引出窗30上由点状变为带状(照射在扫描引出窗30上呈带状，则沿电子束的射出方向来看，电子束在盒体10中是大致为扇面状向下照射在扫描引出窗30上的)，从而保证了扫描引出窗30上的功率分布均衡，保证扫描引出窗30不被损坏。
在一些实施例中，如图1和图2所示，本申请中的盒体10大致形状为，正面看为上窄下宽的梯形，侧面看为矩形，扫描引出窗30位于梯形的下端宽边处，且盒体10的侧面上设置有加强筋101。
在一些实施例中，本申请中的扫描磁铁线圈包括高频扫描磁铁线圈和低频扫描磁铁线圈，高频扫描磁铁线圈较低频扫描磁铁线圈远离扫描引出窗。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的防护范围。因此，本发明专利的防护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，包括：
扫描引出窗，所述扫描引出窗沿平行于电子束扫描的方向上至少设置有两个引出窗。
2.根据权利要求1所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，所述扫描引出窗为方形法兰，所述引出窗沿所述法兰长度方向平行间隔设置。
3.根据权利要求2所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，还包括散热装置，每个所述引出窗上均连接一个所述散热装置。
4.根据权利要求3所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，所述散热装置包括风嘴和吹风筒，所述吹风筒的出风口通过所述风嘴与所述引出窗连通。
5.根据权利要求2所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述法兰上。
6.根据权利要求5所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，所述冷却装置包括冷却水循环系统。
7.根据权利要求5所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，所述冷却装置包括冷却管，所述冷却管沿所述法兰的周向设置。
8.根据权利要求1所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，所述扫描引出窗包括窗体，所述窗体由微米级钛箔制成。
9.根据权利要求8所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，其特征在于，所述扫描引出窗还包括窗框，所述窗体安装于所述窗框。
10.一种辐照加工装置，其特征在于，包括盒体、扫描磁铁线圈以及如权利要求1-9任一项所述的用于电子加速器的双窗引出窗装置，所述扫描磁铁线圈设置于所述盒体的远离所述扫描引出窗的一端；进入所述盒体的电子束在所述扫描磁铁线圈的作用下呈面状向下自所述扫描引出窗引出。
11.根据权利要求10所述的辐照加工装置，其特征在于，所述扫描磁铁线圈包括高频扫描磁铁线圈和低频扫描磁铁线圈，所述高频扫描磁铁线圈较所述低频扫描磁铁线圈远离所述扫描引出窗。
12.根据权利要求10所述的辐照加工装置，其特征在于，还包括加速器和磁体线圈，所述磁体线圈设置于所述加速器的出口处，用于将由所述加速器的出口射出的所述带电粒子束通过所述扫描磁铁线圈后展开。
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