[發明專利]直流帶電粒子加速器、利用直流電壓加速帶電粒子的方法及用于與其一起使用的高壓電源裝置

有效

• 申請號: 201180059422.0
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN103299720A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: T.H.斯米克;G.雷丁;W.H.帕克;R.霍納
• 申請（專利權）人: GTAT公司
• 主分類號: H05H13/04
• 分類號: H05H13/04;H05H7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張祥

1.一種直流帶電粒子加速器，其包含：

包括端電極和至少N-1個中間電極的加速器電極，所述加速器電極限定在相鄰所述電極對之間的至少N個加速隙，其中N至少是三；

和具有N對輸出線的調節的直流高壓電源裝置，所述N對輸出線連接至限定所述N個加速隙的所述加速器電極的各個相鄰電極對，所述調節的直流高壓電源裝置可工作以在所述N對輸出線上提供N個調節的高壓直流輸出電壓，從而提供跨所述N個加速隙的間隙電壓，所述N個調節的高壓直流輸出電壓互相電隔離。

2.根據權利要求1所述的直流帶電粒子加速器，其中所述調節的直流高壓電源裝置可工作以提供具有共同的值（V_gap）的所述N個調節的輸出電壓。

3.根據權利要求1所述的直流帶電粒子加速器，其中所述調節的直流高壓電源裝置包含：

N個直流電壓發生器，其互相直流隔離，每個所述電壓發生器具有所述N對輸出線中的各自一對，且布置為從遞送至所述電壓發生器的輸入電力產生所述N個調節的高壓直流輸出電壓中的各自一個；

和直流隔離電遞送裝置，其布置為將所述輸入電力遞送至所述N個電壓發生器，同時保持所述電壓發生器之間的直流隔離。

4.根據權利要求3所述的直流帶電粒子加速器，其中所述N個直流電壓發生器包含N個直流高壓電源部件，所述部件從未調節的輸入電力提供所述調節的高壓直流輸出。

5.根據權利要求4所述的直流帶電粒子加速器，其中所述直流隔離電遞送裝置包含用于將交流電作為所述未調節的輸入電力遞送至各自的所述直流高壓電源部件的N個交流發電機。

6.根據權利要求5所述的直流帶電粒子加速器，其中每個所述交流發電機包含具有至少一個定子繞組的定子和承載至少一個轉子磁鐵以在所述定子中產生旋轉磁場以在所述定子繞組中感生交流電流從而提供所述交流電的轉子。

7.根據權利要求6所述的直流帶電粒子加速器，其中至少兩個所述交流發電機的所述定子軸向對齊；

并且所述直流隔離電遞送裝置包含承載沿著所述軸軸向間隔的所述至少兩個交流發電機的所述轉子的至少一個共同的轉子軸和被連接以使所述共同的轉子軸旋轉的電動機。

8.根據權利要求7所述的直流帶電粒子加速器，其中所述共同的轉子軸提供由所述轉子軸承載的每個所述轉子的電隔離。

9.根據權利要求8所述的直流帶電粒子加速器，其中所述共同的軸是由電絕緣材料形成的。

10.根據權利要求7所述的直流帶電粒子加速器，其中所述直流隔離電遞送裝置進一步包含定子管，所述定子管承載沿著所述定子管軸向間隔的軸向對齊的所述定子，所述共同的轉子軸被安裝用于在所述定子管內旋轉。

11.根據權利要求10所述的直流帶電粒子加速器，其中所述定子管提供由所述定子管承載的每個所述定子的電隔離。

12.根據權利要求11所述的直流帶電粒子加速器，其中所述定子管是由電絕緣材料形成的。

13.根據權利要求7所述的直流帶電粒子加速器，其中所述交流發電機以至少兩個組布置，每組中的所述交流發電機的所述定子軸向對齊；

并且所述直流隔離電遞送裝置包含用于每組交流發電機的一個所述共同的轉子軸。

14.根據權利要求13所述的直流帶電粒子加速器，其中所述直流隔離電遞送裝置包含被連接以使每個所述共同的轉子軸旋轉的各自的所述電動機。

15.根據權利要求7所述的直流帶電粒子加速器，其中所述直流加速器是具有包含所述加速器電極的伸長加速器管的線性加速器，從而限定帶電粒子通過所述加速器的線性加速路徑；

且所述至少一個共同的轉子軸與所述加速器管并排安裝并平行于所述加速路徑對齊。

16.根據權利要求15所述的直流帶電粒子加速器，

其中所述交流發電機以三個組布置，每組中的所述交流發電機的所述定子軸向對齊；

其中所述直流隔離電遞送裝置包含用于每組交流發電機的一個所述共同的轉子軸；

且其中平行于所述加速路徑對齊的所述三個共同的轉子軸圍繞所述加速器管對稱地定位。