CN202143289U - 一种电子加速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电子加速器，包括直流高压电源和电子加速单元，其特征在于，所述直流高压电源的数量为一个，所述电子加速单元的数量为多个，所述直流高压电源通过直流高压绝缘电缆连接所述多个电子加速单元。本实用新型采用单台高压电源带多个电子加速单元结构，实现了超大束流电子束的引出，便于实现电子加速单元的模块化设计，电子加速单元相对与高压电源可任意移动，电子加速单元可单个运行也可多个同时运行，因此，具有故障维修简单，降低检修时间与运行成本，提高生产效率的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子加速器，具体设计单高压电源与多电子加速单元的连接技术领域。
背景技术
电子束辐照加工业是在核技术的农业应用基础上发展起来的一门新兴技术，是核技术民用中的一项经济效益及社会效益较显著的重要产业。电子束辐照加工，就是利用电离辐射（电子辐照加速器产生的电子束）与物质作用发生的物理效应、化学效应和生物效应，对物质和材料进行加工处理的过程。发展至今，电子束辐照加工主要包括有辐照化工应用、辐照食品与药品应用、医疗用品消毒灭菌的应用，以及“三废”的辐射处理。随着市场的不断扩大，这就要求大电子束流加速器出现，提高生产效率。
目前，我国电子加速器大多都属于一个高压电源带一个电子加速单元结构，束流输出功率小。随着大功率高压电源的研制成功，输出束流达到1A以上，没有原则上的限制。但是，现阶段电子束引出窗的引出密度上限在100μA/cm2左右,要引出1A以上的强流电子束势必将束流引出窗做的非常大，1A需要10000cm2的引出面积，如果是宽度20cm的窗，长度和高度接近500cm，非常庞大，价格昂贵。就单只电子枪而言其长时间持续发射能力也达不到1A，而且还受到加速管加速电子束流强度的限制，所以单电源带单电子束单元对高压电源容量的利用率很低。
上述问题的存在继而出现了单台高压电源通过高压分配器为两台电子加速系统供电模式，电源与加速系统属于硬连接，对加工精度要求高，同时带来非常高的加工成本，安装成本与运行成本。并且由于高压分配器结构限制，电子加速系统很难超过两台。另一种是，高压电源与多加速单元在一个充满绝缘气体的密闭钢桶内，高压电源高压端通过一种金属管道将高压传输到多个加速单元，该种方式同属于硬连接，加速单元的机动性能较弱，而且只要有一个加速单元故障需要回收整个钢桶内气体，这就延长了故障的维修时间，降低了生产效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电子加速器，克服现有单电源带单或双电子束单元的电子加速器所存在的对高压电源容量的利用率很低，束流输出小的缺陷。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电子加速器，包括直流高压电源和电子加速单元，其特征在于，所述直流高压电源的数量为一个，所述电子加速单元的数量为多个，所述直流高压电源、所述多个电子加速单元分别具有独立的绝缘气体；
所述直流高压电源的电源钢桶顶部开第一通孔，所述第一通孔的数量对应于所述电子加速单元的数量，每个所述第一通孔内安装第一直流高压绝缘电缆插座，所述第一直流高压绝缘电缆插座与所述第一通孔之间安装第一固定法兰，所述第一固定法兰使所述电源钢桶内在所述第一通孔附近的绝缘气体与外界隔绝，所述第一直流高压绝缘电缆插座包括第一、第二两根电极，所述第一电极连接所述直流高压电源的高压端，所述第二电极连接所述电源钢桶内的电子枪加热电路回路；
每个所述电子加速单元的加速钢桶顶部开一个第二通孔，所述第二通孔内安装第二直流高压绝缘电缆插座，所述第二直流高压绝缘电缆插座与所述第二通孔之间安装第二固定法兰，所述第二固定法兰使所述加速钢桶内在所述第二通孔附近的绝缘气体与外界隔绝，所述第二直流高压绝缘电缆插座包括第三、第四两根电极，所述第三电极连接所述加速钢桶内加速管高压端，第四电极连接所述电子加速单元的电子枪加热端；
所述直流高压绝缘电缆位于所述电源钢桶、加速钢桶的外部，其两端分别通过所述第一固定法兰连接所述第一直流高压绝缘电缆插座，通过所述第二固定法兰连接所述第二直流高压绝缘电缆插座。
优化的，所述第一、二固定法兰内分别安放密封橡胶垫圈。封橡胶垫圈，通过法兰盘上过孔带入紧固螺钉，使第一固定法兰盘与电源钢桶、第二固定法兰盘与加速钢桶内壁受力，挤压密封橡胶垫圈密封电源钢桶、加速钢桶内用于绝缘的气体密封、不漏气。
所述电源钢桶、加速钢桶内的绝缘气体分别为最大气体压强为0.8MPa的六氟化硫SF6气体。
可选的，所述直流高压绝缘电缆敷地埋设。
或者，所述直流高压绝缘电缆架空敷设。在所述电源钢桶与电子束单元中的加速钢桶之间还设置直流高压电缆支座，所述直流高压绝缘电缆被支撑在所述直流高压电缆支座上。
采用本实用新型的电子加速器，采用单台大功率高压电源带多个电子加速单元结构，实现了超大束流(>1A)电子束的的引出，便于实现电子加速单元的模块化设计，电子加速单元相对与高压电源可任意移动，电子加速单元可单个运行也可多个同时运行。因此具有故障维修简单，降低生产与运行成本，提高生产效率的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
图1是本实用新型的单个高压电源与多个电子加速单元的连接结构示意图。
图2是本实用新型的直流高压绝缘电缆插座与钢桶连接结构。
图3是本实用新型的多个电子加速单元平行分布的俯视图。
图4是本实用新型的多个电子加速单元交错分布的俯视图。
图中，1.直流高压电源、2.第一直流高压绝缘电缆插座、3.第一固定法兰、4.直流高压绝缘电缆、5.直流高压电缆支座、6.电子加速单元、7.直流电源高压端、8.高压及电子枪电流传输线、9.橡胶密封垫圈、10直流高压电源钢桶、11. 加速钢桶。
具体实施方式
参看图1，本实用新型的一种单个高压电源与多个电子加速单元的连接结构的示意图，图中表示一个直流高压电源带三个电子加速单元结构。包括直流高压电源1、三根直流高压绝缘电缆4、三个直流高压电缆插座2、一个电缆支座5、三个电子加速单元6。
直流高压电源1的电源钢桶10顶部开3个第一通孔，每个第一通孔内安装第一直流高压绝缘电缆插座2，第一直流高压绝缘电缆插座2与第一通孔之间安装第一固定法兰3，结合图2所示，第一固定法兰内安放密封橡胶垫圈，通过法兰盘上过孔带入紧固螺钉，使第一固定法兰盘与电源钢桶内壁受力，挤压密封橡胶垫圈密封电源钢桶内用于绝缘的最大气体压强为0.8MPa的六氟化硫SF6气体密封、不漏气。第一直流高压绝缘电缆插座2包括第一、第二两根电极，第一电极通过高压及电子枪电流传输线8连接直流高压电源的高压端7，第二电极连接电源钢桶10内的电子枪加热电路回路。
每个电子加速单元6的加速钢桶11顶部开一个第二通孔，第二通孔内安装第二直流高压绝缘电缆插座，第二直流高压绝缘电缆插座与第二通孔之间安装第二固定法兰。第二固定法兰内安放密封橡胶垫圈，通过法兰盘上过孔带入紧固螺钉，使第二固定法兰盘与加速钢桶11内壁受力，挤压密封橡胶垫圈密封加速钢桶11内用于绝缘的最大气体压强为0.8MPa的六氟化硫SF6气体密封、不漏气。第二直流高压绝缘电缆插座包括第三、第四两根电极，第三电极连接加速钢桶内加速管高压端，第四电极连接电子加速单元的电子枪加热端。
直流高压绝缘电缆4位于电源钢桶10、加速钢桶11外，每根直流高压绝缘电缆4两端分别通过第一固定法兰3连接第一直流高压绝缘电缆插座2，通过第二固定法兰连接第二直流高压绝缘电缆插座。在电源钢桶与电子束单元中的加速钢桶之间还设置直流高压电缆支座5，用于支撑所述直流高压绝缘电缆。另外的实施方案是，直流高压绝缘电缆4敷地埋设，也具有同样的技术效果。
电子加速单元6可以根据需要任意排列，例如如图3所示的平行排列，也可是图4所示的交错排列。电子加速单元6可全在一个屏蔽辐照室内，也可单独分开在屏蔽辐照室内。
任意电子加速单元故障，可拆除对应直流高压绝缘电缆进行维修，因为直流高压电源与电子加速单元不在同一个密闭的空间内，维修时只对电子加速单元进行气体回收，所以在实际运用中减少维修成本，缩短维修的时间。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种电子加速器，包括直流高压电源和电子加速单元，其特征在于，所述直流高压电源的数量为一个，所述电子加速单元的数量为多个，所述直流高压电源、所述多个电子加速单元分别具有独立的绝缘气体；
所述直流高压电源的电源钢桶顶部开第一通孔，所述第一通孔的数量对应于所述电子加速单元的数量，每个所述第一通孔内安装第一直流高压绝缘电缆插座，所述第一直流高压绝缘电缆插座与所述第一通孔之间安装第一固定法兰，所述第一固定法兰使所述电源钢桶内在所述第一通孔附近的绝缘气体与外界隔绝，所述第一直流高压绝缘电缆插座包括第一、第二两根电极，所述第一电极连接所述直流高压电源的高压端，所述第二电极连接所述电源钢桶内的电子枪加热电路回路；
每个所述电子加速单元的加速钢桶顶部开一个第二通孔，所述第二通孔内安装第二直流高压绝缘电缆插座，所述第二直流高压绝缘电缆插座与所述第二通孔之间安装第二固定法兰，所述第二固定法兰使所述加速钢桶内在所述第二通孔附近的绝缘气体与外界隔绝，所述第二直流高压绝缘电缆插座包括第三、第四两根电极，所述第三电极连接所述加速钢桶内加速管高压端，第四电极连接所述电子加速单元的电子枪加热端；
所述直流高压绝缘电缆位于所述电源钢桶、加速钢桶的外部，其两端分别通过所述第一固定法兰连接所述第一直流高压绝缘电缆插座，通过所述第二固定法兰连接所述第二直流高压绝缘电缆插座。
2.根据权利要求1所述的电子加速器，其特征在于，所述第一、二固定法兰内分别安放密封橡胶垫圈。
3.根据权利要求2所述的电子加速器，其特征在于，所述电源钢桶、加速钢桶内的绝缘气体分别为最大气体压强为0.8MPa的六氟化硫SF6气体。
4.根据权利要求1-3之一所述的电子加速器，其特征在于，所述直流高压绝缘电缆敷地埋设。
5.根据权利要求1-3之一所述的电子加速器，其特征在于，在所述直流高压绝缘电缆架空敷设。
6.根据权利要求5所述的电子加速器，其特征在于，在所述电源钢桶与电子束单元中的加速钢桶之间还设置直流高压电缆支座，所述直流高压绝缘电缆被支撑在所述直流高压电缆支座上。
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| CN113692101A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 四川智研科技有限公司 | 一种紧凑型电子加速器 |
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