[發(fā)明專利]具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器

無效

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• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103140012A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 李金海;韓廣文;黃駿
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05H7/00
• 分類號: H05H7/00;G21K5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電子加速器技術，具體涉及一種具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器。

背景技術

電子輻照加速器是一種電子直線加速器，其工作原理和過程是：電子首先在靜電場的作用下從電子槍里發(fā)射出來，進入加速器后，在微波場的作用下得到持續(xù)加速，被加速到幾個Mev后從加速管輸出，經(jīng)過漂浮空間的傳輸和掃描磁鐵的偏轉(zhuǎn)，穿過一個三角形的真空掃描盒和一個很薄的長條形鈦膜，最后轟擊到被輻照的物品上。這些強流高能電子束打在被輻照物品上，產(chǎn)生非常高的輻照劑量。如果被輻照物品是食物，其中的細菌會立刻被全部殺死，起到延長食物保鮮時間的作用。這種強流高能電子束還能使得被輻照物品的材料性能得到改善，例如可以進行熱縮管的生產(chǎn)、電纜絕緣材料和晶閘管的抗老化加固等。因此，電子輻照加速器在工業(yè)生產(chǎn)中有非常廣泛的應用。

由于電子束對物品進行輻照一定要從保真空的加速管穿過鈦膜，進入空氣，因此鈦膜不但要隔離真空，還要讓電子束能穿過，所以不能做得很厚。另一方面，電子束的功率很高，最高可到十幾kW，束斑又很小，直徑只有1cm左右。電子束正常的工作狀態(tài)是通過掃描磁鐵將束斑均勻掃開，降低了鈦膜單位面積上電子轟擊的功率。但是如果掃描磁鐵失效，束流長時間轟擊一點，鈦膜很快就會被打穿，這樣就使得加速管的真空被破壞，電子槍也會被氧化中毒，造成一系列的惡果，影響到工業(yè)生產(chǎn)秩序。因此，鈦膜的保護是電子輻照加工工業(yè)中的一個非常關鍵的技術問題。

目前解決這個問題的一個方法是從電子學的保護角度出發(fā)采取一些保護措施。但是在電子學方面首先需要一個判斷信號，其次需要的響應時間要非常快，目前的電子學響應時間很難達到這個要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有電子輻照加速器的鈦膜存在容易被擊穿的缺陷，提供一種具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器，從而提高電子輻照加速器的工作可靠性。

本發(fā)明的技術方案如下：一種具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器，包括與電子槍連接的加速管，加速管通過電子真空傳輸管路與掃描盒連接，掃描盒前端設有掃描磁鐵，掃描盒的出口處設有鈦膜，其中，在加速管出口外的電子真空傳輸管路上設有一個用于擴大電子束束斑的單透鏡。

進一步，如上所述的具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器，其中，所述的單透鏡采用四極透鏡或螺線管透鏡。

更進一步，如上所述的具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器，其中，當所述的單透鏡采用四極透鏡時，在該四極透鏡后側的電子真空傳輸管路上設有第二個四極透鏡。

進一步，如上所述的具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器，其中，在所述的加速管的出口處設有閘板閥；在閘板閥與四極透鏡之間的電子真空傳輸管路上設有用于控制電子束流方向的導向鐵。

更進一步，如上所述的具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器，其中，第二個四極透鏡后側的電子真空傳輸管路上設有用于控制電子束流方向的導向鐵。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明首先通過一個單透鏡將電子束束斑擴大，降低鈦膜上單位面積的電子束轟擊密度，使得束斑即使一直轟擊一個位置也不會擊穿鈦膜，然后用掃描磁鐵將束斑掃描范圍擴大，使束流的均勻度相對更好。另外，通過采用雙四極透鏡擴大束斑可以直接得到一個長條形狀的束斑，使電子束的每個束團都被擴大到整個輻照范圍，從而可以提高鈦膜通過的脈沖電子束流強。本發(fā)明采用多個加速器元件對束斑進行擴大，可以保證其中的任何一個元件失效都不會導致鈦膜被擊穿，而兩個元件同時失效的可能性極小，因此，保證了電子輻照加速器的工作可靠性。

附圖說明

圖1為具體實施方式中具有鈦膜保護功能的電子輻照加速器的結構示意圖；

圖2為具體實施方式中四極透鏡的結構示意圖；

圖3為具體實施方式中掃描磁鐵的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

本發(fā)明所提出的電子輻照加速器的鈦膜保護技術包括兩種設計方案，一種是單透鏡加掃描磁鐵方案，另一種是雙四極透鏡方案。兩種方案可以結合在一個電子輻照加速器的實施例中，使加速器的工作可靠性更高。