CN1242869A - 电子束加速器 - Google Patents

Abstract

电子加速器(10)包括具有电子束出射窗(24)的真空舱(46)。电子发生器(31)位于真空舱内用于产生电子。屏蔽罩(30)围绕着电子发生器并且具有在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的第一组开口(34),以便在屏蔽罩与出射窗之间施加电压时允许来自电子发生器的电子加速并以电子束形式射出出射窗。该屏蔽罩还有在电子发生器对边上的屏蔽罩上形成的第二组和第三组开口(35),以便借助矫直电子发生器和出射窗之间的电力线使电子在电子束中均匀分布。

Description

电子束加速器

本发明的现有技术

电子束可以在许多工业生产方法中得到应用，诸如用于油墨、粘接剂、油漆和涂层的干燥和固化。电子束还被用于液体、气体和表面消毒以及清理有害废弃物。

用于工业生产方法的常规电子束加工设备包括电子束加速器，它将电子束引导到待处理的材料上。这种加速器具有一个用铅密封的大真空舱，其中包含由灯丝电源供电的一根或多根产生电子的灯丝，用真空泵给该真空舱连续地抽真空。灯丝被具有开口网格的屏蔽罩包围着，该开口网格面对着定位在真空舱一侧的金属箔电子束出射窗。用高压电源在灯丝屏蔽罩与出射窗之间施加高电压。由灯丝产生的电子从灯丝开始加速，以电子束的形式通过屏蔽罩上的开口网格并且通过出射窗射出。为了矫直灯丝与出射窗之间的电力线，通常包括一个分离电源(a extractor powersupply)。这将防止电子束中的电子集中在电子束的中心(如图1的曲线1所示)，使电子均匀地散布在电子束的宽度上(如图1的曲线2所示)。

在工业生产中使用电子束技术的障碍是常规电子束加工设备，其设备复杂和需要在真空技术和加速器技术方面受过高级培训的人员来维护。例如，在正常使用期间，灯丝和电子束出射窗箔必须定期更换。因为这种加速器非常大而且笨重(通常为20至30英寸直径、4至6英尺长而且有数千磅重)，所以这类维护工作必须就地进行。更换灯丝和出射窗需要打开真空舱，从而引起污染物进入。这将导致长期停机，因为一旦更换了灯丝和出射窗，在加速器可以使用之前必须给该加速器抽真空，然后将它调整到适合高压作业。调整需要将来自高压电源的功率随时间逐渐增加，以便烧掉真空舱内和出射窗表面上的污染物，这些污染物是在打开真空舱时进入的。这个程序可以在任何地方进行，依据污染程度不同可能需要2至10小时。中间休息时间，出射窗上发生必须修理的泄漏将使该程序的时间进一步延长。最后，每隔一两年，需要更换加速器中耐高压的绝缘子，这需要将完整的加速器拆开。这个程序需要的时间是大约2至4天。因此，需要电子束辐射的制造过程在需要更换灯丝、电子束出射窗箔和耐高压绝缘子时可能被中断。

本发明的概述

本发明提供用于电子束加工设备的不太复杂的小型电子加速器，该加速器使电子束加工设备更容易维护而且不需要在真空技术和加速器技术方面经过高级培训的人员进行维护。本发明的电子加速器包括具有电子束出射窗的真空舱。产生电子的电子发生器定位在该真空舱内。屏蔽罩围绕着电子发生器并且带有第一组开口，这组开口是在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的，以便在屏蔽罩与出射窗之间施加电压时允许电子从电子发生器开始加速并以电子束形式射出出射窗。屏蔽罩还有第二组和第三组开口，这两组开口是在电子发生器对边上的屏蔽罩上形成的，借助矫直电子发生器和出射窗之间的电力线使电子在电子束中均匀分布。

在优选的实施方案中，真空舱是在一个具有纵轴和外壁的圆筒形零件内形成的。盘形的耐高压绝缘子将真空舱与为电子发生器和屏蔽罩提供电力的高压接插件分开。仅有的两条引线从高压接插件伸出并通过绝缘子，以便实现高压接插件与电子发生器和屏蔽罩的电连接。电子发生器最好包括灯丝。出射窗优先采用厚度在12.5微米以下的钛箔制成，更优选的是厚度大约6至12微米，最优选的是大约8至10微米。出射窗有外边缘，这个外边缘被钎焊、焊接或粘接到真空舱上，以便在其间提供气密密封。这个真空舱是气密的，以便在舱内提供永久的自持真空。一个可密封的出口与真空舱连接，以便为真空舱抽真空。支承板安装在真空舱上，用于支承出射窗。由电子束加速器产生的电子束本质上是不聚焦的。在一个优选实施方案中，该出射窗垂直于真空舱的纵轴定位。在另一个优选实施方案中，该出射窗平行于真空舱的纵轴定位。

本发明还提供一种电子束系统，该系统包括产生第一电子束的第一电子束加速器。还包括产生第二电子束的第二电子束加速器。第二电子束加速器偏离第一电子束加速器，在其侧后方，以便在该系统的电子束下移动的目标上提供连续的横向电子束覆盖范围。

本发明提供一种可更换的模块式小型电子束加速器。在需要更换灯丝或电子束出射窗时可以更换整个的加速器，因此，大大减少了电子束加工设备的停机时间。这样也不需要有熟悉真空技术和电子加速器技术的人员负责维护机器。此外，耐高压绝缘子通常不需要就地更换。而且，与常规的电子束加速器相比本发明的电子束加速器具有较少的零部件并且只需要较小的功率，这使它比较便宜、小巧而且更有效。加速器紧凑的尺寸使它适合用在空间受到限制的机器(例如在小型印刷机)中，或用在在线的织物消毒和台间固化中。

附图的简要说明

通过下面结合附图对优选实施方案更具体的说明，本发明的上述的和其它的目的、特征和优点将是显而易见的，在附图中相同的参考符号在不同的附图中始终指的是同一零部件。这些附图没有必要按比例制图，而是将重点放在说明本发明的原理上。

图1是在聚焦的电子束中电子的分布曲线，该曲线重叠在另一条描绘电子在电子束分布的曲线上，在后一种场合电子均匀地分布在电子束的宽度上。

图2是本发明的电子束加速器的侧剖示意图。

图3是说明图2所示加速器的电气连接的示意图。

图4是灯丝屏蔽罩的端面剖视图，用于展示电力线。

图5是灯丝屏蔽罩的端面剖视图，用于展示在忽略侧面开口35的情况下的电力线。

图6是将多个电子束加速器合并的系统的平面图。

图7是灯丝屏蔽罩的侧剖示意图，说明另一种实现灯丝电连接的优选方法。

图8是图7的底部截面示意图。

图9是另一种优选的灯丝配置的示意图。

图10仍然是另一种优选的灯丝配置的示意图。

图11是另一种优选的电子束加速器的侧剖示意图。

本发明的详细叙述

参照图2和图3，电子束加速器10是一个可更换的模块式加速器，该加速器安装在电子束加工设备的壳体中(未示出)。加速器10包括一个由两部分组成的细长的圆筒形外壳14，该外壳在两端是密封的。外壳14的近端用焊接在外壳14上的近端端盖16封闭。外壳14和端盖16优先采用不锈钢制成，但是也可以由其它适当的金属制成。

加速器10的远端是用钛箔制成的电子束出射窗膜片24封闭的，该膜片沿着边缘23被钎焊到不锈钢的远端端盖20上。端盖20被焊接在外壳14上。出射窗24的厚度通常介于大约6至12微米之间，8至10微米是更优选的范围。另外，出射窗24可以用其他适当的金属箔制成(例如镁、铝、铍)，或者用适当的非金属低密度材料制成(例如陶瓷材料)。此外，出射窗24可以被焊接或粘接在端盖20上。具有用作电子通道的孔或开口22a的矩形支承板22用螺栓22b固定在端盖20上并帮助支承出射窗24。支承板22优先采用散热性能好的铜制作，但是也可以用适当的金属制作，例如不锈钢、铝或钛。在支承板22上的孔22a是大约1/8英寸直径并且为电子通过出射窗24提供大约80％的开度。端盖20包括冷却通道27，冷却液被泵送通过该通道，用于冷却端盖20、支承板22和出射窗24。冷却液从入口25a进入，从出口25b排出。入口25a和出口25b与电子束加工设备壳体上的冷却液供应口和回流口连接。冷却液的供应口和回流口包括适合密封入口25a和出口25b的“O”型圈密封件。加速器10的尺寸为大约12英寸直径、20英寸长，重量大约为50磅。

接纳高压电缆插头12的高压电插座18安装在端盖16上。高压电缆将来自高压电源48和灯丝电源50的功率供应给加速器10。高压电源优先提供大约100kV的电压，但是依据出射窗24的厚度也高于或低于这个值。灯丝电源50优先提供大约15V的电压。两条导线26a/26b从插座18通过耐高压的盘形绝缘子28向下延伸，其中所述绝缘子将加速器分成上方的绝缘舱44和下方的真空舱46。绝缘子28被束缚到外壳14上，其方法是首先钎焊到过度环29上，其中所述过度环是用诸如KOVAR之类的膨胀系数小于绝缘子28的材料制作的。然后，再将过度环29钎焊到外壳14上。上方舱室44被抽空之后再用诸如气体SF₆之类的绝缘介质填充，但也可以用油或液体绝缘介质填充。可以通过截流阀42填充和排放气体或液体绝缘介质。

电子发生器31被定位在真空舱46内并且优先由三根8英寸长的灯丝32(见图4)组成，其中所述灯丝是用钨制作的并且被并联起来。另外可以使用两根灯丝32。电子发生器31被不锈钢的灯丝屏蔽罩30包围着。灯丝屏蔽罩沿着平坦的底部33有一系列网格状的开口34而沿着屏蔽罩30的四个侧壁有一系列的开口35。灯丝优选定位在屏蔽罩30内，大约位于屏蔽罩30的底部33和顶部之间的中间位置。开口35基本上不延伸到灯丝32的上方。

导线26a和导线52将灯丝屏蔽罩电连接到高压电源48上。导线26b穿过灯丝屏蔽罩30上的孔30a将灯丝电连接到灯丝电源50上。出射窗24接地，以便在灯丝屏蔽罩30和出射窗24之间施加高电压。

在真空舱46上提供入口39，用于给真空舱46抽真空。入口39包括焊接在外壳14上的不锈钢外管36和钎焊在管36上的可密封的铜管38。一旦真空舱46被抽成真空，管38就被冷压焊成气密密封真空舱46的焊缝40。

在使用时，加速器10安装在电子束加工设备上并电连接到插头12上。电子束加工设备的机壳包括一个包围加速器10的铅壳。借助来自灯丝电源50(AC或DC)的电功率将灯丝32加热到大约4200°F，这个温度使自由电子在灯丝32上形成。高压电源48施加在灯丝屏蔽罩30和出射窗24之间的高电压使自由电子56从灯丝32开始加速并以电子束58的形式通过屏蔽罩30上的开口34和出射窗24射出(图4)。

侧面的开口35在开口35的周围形成一些小电场，这些电场将以屏蔽罩30的底平面33为基准矫直灯丝32与出射窗24之间的高压电力线54。借助矫直电力线54，电子束58中的电子56以比较直的方式通过开口34离开屏蔽罩30，而不是象图1中的曲线1所描绘的那样朝中心位置聚焦。这导致一种大约2英寸宽8英寸长宽电子束58，该电子束的分布图类似于图1中曲线2所描绘的那样。图1中曲线1所描绘的那种比较狭窄的高密度电子束是不希望的，因为它将烧穿出射窗24形成一个孔。为了进一步说明侧面的开口35的功能，图5描绘省略侧面开口35的屏蔽罩。象看到的那样，没有侧面开口35，电力线54将朝上拱起。由于电子56在大体上垂直于电力线54的方向上行进，所以电子56被聚焦成狭窄的电子束57。反之，正象在图4中看到的那样，电力线54是比较平直的，允许电子56以本质上不聚焦的宽电子束58的形式行进。所以，尽管常规的加速器需要使用在高电压下矫直高压电力线的分离电源使电子均匀地分散在电子束中，但是本发明借助开口35能够以简单廉价的方式获得相同的结果。

在需要更换灯丝32或出射窗24时，可以简单地从电子束加工设备壳体上拆除完整的加速器10，然后用新加速器10代替。新加速器10事先已经调整好，适合高压作业，所以电子束加工设备的停机时间仅仅只有几分钟。由于只有一个零部件需要更换，所以电子束加工设备的操作员不需要在真空技术和加速器技术方面进行高级培训就能维护保养。此外，加速器10尺寸小重量轻，更换它一个人就够了。

为了重新调整旧加速器10，旧加速器优选送到另一个位置，例如一个真空技术方面的专业化公司。首先，借助拆除出射窗24和支承板22将真空舱46打开。接下来，从真空舱46上拆除屏蔽罩30并更换灯丝32。如果需要，可以通过阀门42排放上舱44内的绝缘介质。然后，重新将屏蔽罩30安装到真空舱46中。用螺栓将支承板22固定到端盖20上并更换出射窗24。将新出射窗24的边缘23钎焊到端盖20上，以便在其间形成气密密封。由于出射窗24覆盖着支承板22、螺栓22b和螺栓孔，所以，在没有任何不紧密连接、“O”型圈或同类东西的情况下它在支承板22上起着次要的密封作用。将铜管38拆除，并将新铜管38钎焊到管36上。这些操作都是在受控的洁净空气环境中完成的，以致从本质上消除了真空舱内和出射窗24上的污染。

借助在洁净环境中组装加速器10，出射窗24很容易做到8至10微米厚，甚至能够做到6微米那样厚。这样做的理由是为了防止灰尘或其它污染物在出射窗24和支承板22之间的出射窗24上累积。这类污染物将在厚度小于12.5微米的出射窗24上戳个孔。所以，常规加速器的电子束出射窗厚度必须为12.5至15微米，这是因为在维修期间它们是在含尘的环境中组装的。12.5至15微米的出射窗厚度足以防止灰尘刺穿出射窗。由于本发明的出射窗24通常比常规加速器的出射窗薄，所以，加速电子通过出射窗24所需的功率相当低。例如，常规加速器为了使加速电子通过12.5至15微米厚的出射窗需要大约150kV电压。在本发明中，就大约8至10微米厚的出射窗而言，只需要大约80至125kV的电压。

因此，就可比的电子束而言，加速器10比常规加速器更有效。此外，较低的电压还允许加速器10在尺寸方面更紧凑，而且允许使用比常规加速器所用的圆柱形或锥形绝缘子更小巧的盘形绝缘子28。加速器10可以比常规加速器更紧凑的原因是由于采用较低的电压使加速器10的零部件可以比较密集。真空舱46内受控的洁净环境允许这些零部件更密集。常规加速器在较高的电压下运行并且在加速器内有较多的污染物，所以在零部件之间需要比较大的距离，以防止在零部件之间发生电弧放电。事实上，来自常规加速器真空泵的污染物在使用过程中迁移到加速器中。

然后，通过入口39给真空舱46抽真空，再借助冷压焊使管38气密密封。一旦将真空舱46密封，真空舱46就将长期保持真空状态，不再需要使用真空泵。这样将降低本发明的加速器10的复杂性和成本。然后，将加速器10连接到电子束加工设备上并逐渐升高电压，将真空舱46内的和出射窗24上的污染物烧掉，借此将加速器10预先调整到适合高电压运行。保留在真空舱46内的任何分子借助高电压和/或电子束都将被离子化并且朝屏蔽罩30加速。这些离子化的分子与屏蔽罩30碰撞并被屏蔽罩30的表面捕获，借此进一步提高真空度。在为了高电压运行对加速器10进行预先调整的同时，也可以给真空舱46抽真空。然后，将加速器10从电子束加工设备上拆下来并储存起来以备后用。

图6描绘包括三个加速器10a、10b、10c的系统64，这些加速器彼此之间交错排列，以便用电子束60辐照移动产品62的全部宽度。由于每个加速器10a、10b、10c的电子束60都比一个加速器的外径窄，所以这些加速器不能并排排列。而是沿着产品62的移动线将加速器10b相对加速器10a和10b朝侧后方错开，以致每个电子束60的末端将在横向彼此对齐。所以，移动的产品62可以以阶梯状的组态(如所示)接受电子束60的累积辐照。虽然只展示了三个加速器，但是为了辐照更宽的产品可以将更多的加速器10交错排列，或者为了辐照较窄的产品可以将两个加速器10交错排列。

图7和图8描绘另一种优选的电连接方法，该方法将导线26a和26b连接到灯丝屏蔽罩30和灯丝32上。导线26a固定在灯丝屏蔽罩30的顶部。三根灯丝的托架102从灯丝屏蔽罩30的顶部向下延伸。灯丝座104安装在每个托架102上。绝缘块110和灯丝座108安装在灯丝屏蔽罩30的对侧。灯丝32安装在灯丝座104和108上并在其间延伸。软导线106将导线26b电连接到灯丝座108上。灯丝托架102具有类似弹簧的作用，在使用期间对灯丝32的伸缩进行补偿。圆筒形托架112支承着屏蔽罩30，而不是导线26a/26b起这个作用。

参照图9，灯丝排列90是另一种优选的电连接方法，该方法将多根灯丝连接在一起，以便增加电子束的宽度，使它超过一根灯丝提供的电子束宽度。灯丝92并排排列并且用导线94将它们彼此串联起来。

参照图10，灯丝排列98表示一系列并排排列并用两根导线96并联在一起的灯丝97。灯丝排列98也被用于增加电子束宽度。

参照图11，加速器70是本发明的另一种优选实施方案。加速器70产生与加速器10产生的电子束方向成90°的电子束。加速器70与加速器10的区别在于灯丝78平行于真空舱88的纵轴A，而不是垂直于该纵轴A。此外，出射窗82定位在真空舱88的外壳72上并且与纵轴A平行。出射窗82由安装在外壳72侧面的支承板80支承。细长的灯丝屏蔽罩75包围着灯丝78而且包括有网格开口34的侧壁76，其中开口34垂直于纵轴A。灯丝屏蔽罩75侧面的开口35与开口34垂直。端盖74封闭真空舱88的末端。加速器70适合在不使用多个交错的加速器的情况下用电子束辐照比较宽的区域，并且适合用在狭窄的环境中。加速器70可以做到不超过3至4英尺长并且可以交错排列，以便提供更宽的覆盖范围。

本发明的电子加速器适合液体、气体(如空气)或表面的灭菌消毒，以及为医用产品、食品、有害的医疗废弃物灭菌消毒和清理有害的废弃物。其它应用包括产生臭氧、燃料的雾化和材料的化学粘接或接枝。此外，本发明的电子加速器可以用于使油墨、涂层、粘接剂和密封胶固化。再者，诸如聚合物之类的材料可以在电子束下交联，以改进其结构性能。

在灯丝屏蔽罩上的数串开口35形成一个给电力线整形的无源电力线整形器，具体地说是一个用于矫直电力线的矫直器。术语“无源”意味着在没有独立的分离电源的情况下使电力线具有某种形状。此外，使用多根灯丝也可以改变电力线的形状。再者，为了进一步改变电力线的形状，可以将分隔物或无源电极定位在数条灯丝之间。多根灯丝、分隔物或无源电极都可以被用作矫直器，用于矫直电力线以及将电力线变成其它形状。

尽管已经参照本发明的优选实施方案具体地展示和介绍了本发明，但是熟悉这项技术的人应当理解在不脱离本发明的权利要求书所定义的精神和范围的情况下可以在形式和细节上对本发明作出各种各样的改变。

例如，虽然本发明介绍的是包括多根灯丝的情况，但是也可以只使用一根灯丝。此外，虽然外壳、端盖和灯丝屏蔽罩优选用不锈钢制作，但是也可以使用诸如钛、铜或KOVAR之类的其它适用材料。端盖16和20通常是焊接在外壳14上的，但是也可以用钎焊代替。在支承板22上的孔22a可以不是圆形的，例如是数条开缝。灯丝32的尺寸和加速器10的外径都可以依据所探讨的应用予以改变。还有，可以将其它的适用材料(如玻璃)用于绝缘子28。虽然钛出射窗的厚度优选的是在12.5微米以下(6-12微米之间)，但是，对于某些应用，如果需要的话，出射窗的厚度可以大于12.5微米。对于厚度大于12.5微米的出射窗，高压电源49应当提供大约100至150kV的电压。如果出射窗是用比钛轻的材料(如铝)制作的，那么在获得相同的电子束特性时出射窗的厚度应当比相应的钛出射窗厚。加速器10和70优选圆柱形的外形，但是可以有其它适当的外形，例如矩形或椭圆形截面的。一旦为了降低制作成本将本发明的加速器投入大批量生产，它可以被用作一次性使用的零部件。最后，由于空间的限制，插座18可以垂直于纵轴A定位。

Claims (37)

1.一种电子加速器，包括：

一个具有电子束出射窗的真空舱；

一个电子发生器，该电子发生器位于真空舱内用于产生电子；以及

围绕着电子发生器的屏蔽罩，该屏蔽罩具有在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的第一组开口，以便允许来自电子发生器的电子在屏蔽罩和出射窗之间施加电压时加速并以电子束形式射出出射窗，该屏蔽罩还有使电子在电子束中均匀分布的无源电力线整形器。

2.根据权利要求1的加速器，其中真空舱是在圆筒形零件内形成的，该圆筒形零件具有纵轴和外壁。

3.根据权利要求2的加速器，该加速器进一步包括一个为电子发生器和屏蔽罩供电的高电压接插件，一个盘形耐高压绝缘子将真空舱与高压接插件隔开。

4.根据权利要求3的加速器，该加速器进一步包括仅有的两条穿过绝缘子的引线，以便将高压接插件电连接到电子发生器和屏蔽罩上。

5.根据权利要求3的加速器，该加速器进一步包括一个与真空舱连接的可密封出口。

6.根据权利要求1的加速器，其中电子发生器包括灯丝。

7.根据权利要求2的加速器，其中真空舱是气密的，以便保持舱内的自持真空。

8.根据权利要求7的加速器，其中出射窗具有外边缘，该外边缘被钎焊到真空舱上，以便在其间提供气密密封。

9.根据权利要求8的加速器，该加速器进一步包括一个安装在真空舱上的支承板，以便支承出射窗。

10.根据权利要求9的加速器，其中出射窗是垂直于真空舱纵轴定位的。

11.根据权利要求9的加速器，其中出射窗是平行于真空舱纵轴定位的。

12.根据权利要求9的加速器，其中出射窗是由金属箔制成的。

13.根据权利要求12的加速器，其中出射窗是由厚度介于6至12微米的钛箔制成的。

14.根据权利要求7的加速器，其中出射窗具有外边缘，该外边缘被焊接在真空舱上，以便在其间提供气密密封。

15.根据权利要求7的加速器，其中出射窗具有外边缘，该外边缘被粘接在真空舱上，以便在其间提供气密密封。

16.根据权利要求1的加速器，其中电子束本质上是不聚焦的。

17.根据权利要求1的加速器，其中所述加速器是产生第一电子束的第一电子加速器，并且进一步包括产生第二电子束的第二电子加速器，第二电子加速器偏离第一加速器，在其侧后方，以便在电子束下移动的目标上提供连续的横向电子束覆盖范围。

18.根据权利要求1的加速器，其中无源电力线整形器包括在对着电子发生器侧面的屏蔽罩上形成的第二组和第三组开口。

19.一种电子加速器，包括：

一个具有电子束出射窗的真空舱，该真空舱是在一个细长的零件内形成的并且是气密的，以便保持其中的自持真空；

一个电子发生器，该电子发生器位于真空舱内用于产生电子；

一个高压接插件，它位于细长零件内用于为电子加速器供电；

一个耐高压的绝缘子，将真空舱与高压接插件隔开；以及

围绕着电子发生器的屏蔽罩，该屏蔽罩具有在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的第一组开口，以便允许来自电子发生器的电子在屏蔽罩和出射窗之间施加电压时加速并以电子束的形式射出出射窗。

20.根据权利要求19的加速器，其中出射窗是由厚度小于12.5微米的钛箔制成的。

21.根据权利要求20的加速器，其中出射窗的厚度介于大约8至10微米之间。

22.根据权利要求20的加速器，该加速器进一步包括在屏蔽罩与出射窗之间施加电压的高压电源，该电源提供的电力介于大约100至150kV之间。

23.根据权利要求21的加速器，该加速器进一步包括在屏蔽罩与出射窗之间施加电压的高压电源，该电源提供的电力介于大约80至125kV之间。

24.根据权利要求23的加速器，其中电子发生器包括大约8英寸长的灯丝。

25.根据权利要求24的加速器，其中所述加速器不超过大约12英寸宽乘大约20英寸长。

26.一种使电子加速的方法，包括如下步骤：

提供具有电子束出射窗的真空舱；

用位于真空舱内的电子发生器产生电子；

用屏蔽罩围绕着电子发生器，该屏蔽罩有在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的第一组开口；

借助在屏蔽罩与出射窗之间施加电压使来自电子发生器的电子加速并以电子束形式射出出射窗；以及

用无源电力线整形器在电子发生器与出射窗之间使电子从电子束的这边到那边均匀分布。

27.根据权利要求26的方法，该方法进一步包括使真空舱气密密封的步骤，以便保持舱内的自持真空。

28.根据权利要求26的方法，其中出射窗具有外边缘，该方法进一步包括将该外边缘钎焊到真空舱上，以便在其间提供气密密封。

29.根据权利要求28的方法，该方法进一步包括用安装在真空舱上的支承板支承出射窗的步骤。

30.根据权利要求29的方法，该方法进一步包括使出射窗垂直于真空舱纵轴定位的步骤。

31.根据权利要求29的方法，该方法进一步包括使出射窗平行于真空舱纵轴定位的步骤。

32.根据权利要求27的方法，该方法进一步包括提高真空舱内真空度的步骤，其方法是捕获包含在真空舱内屏蔽罩表面上的离子化的分子。

33.根据权利要求26的方法，其中出射窗具有外边缘，该方法进一步包括将该外边缘焊接到真空舱上，以便在其间提供气密密封。

34.根据权利要求26的方法，其中出射窗具有外边缘，该方法进一步包括将该外边缘粘接到真空舱上的步骤，以便在其间提供气密密封。

35.根据权利要求26的方法，其中无源电力线整形器的形成方法是在电子发生器对边上的屏蔽罩上形成第二和第三组开口。

36.一种使电子加速的方法，该方法包括下述步骤：

提供具有电子束出射窗的真空舱；

用位于真空舱内的电子发生器产生电子；

用屏蔽罩围绕着电子发生器，该屏蔽罩有在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的第一组开口；

借助在屏蔽罩与出射窗之间施加电压使来自电子发生器的电子加速并以电子束形式射出出射窗；

使真空舱气密密封，以便保持舱内的自持真空；以及

提高真空舱内的真空度，其方法是捕获包含在真空舱内屏蔽罩表面上的离子化分子。

37.一种使电子加速的方法，该方法包括下述步骤：

提供具有电子束出射窗的真空舱，该真空舱是在一个细长零件内形成的并且是气密密封的，以便保持舱内的自持真空；

用位于真空舱内的电子发生器产生电子；

使高压接插件定位在细长零件内，以便为电子发生器供电；

用耐高压绝缘子将真空舱与高压接插件隔开；以及

用屏蔽罩围绕着电子发生器，该屏蔽罩有在电子发生器和出射窗之间的屏蔽罩上形成的第一组开口，以便在屏蔽罩与出射窗之间施加电压时允许来自电子发生器的电子加速并以电子束形式射出出射窗。

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