[發明專利]一種混合加速結構型電子直線加速器

在審

• 申請號: 202010896711.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111901957A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 張慧媛
• 申請（專利權）人: 成都奕康真空電子技術有限責任公司
• 主分類號: H05H9/02
• 分類號: H05H9/02;H05H9/04
• 代理公司: 成都為知盾專利代理事務所(特殊普通合伙) 51267
• 代理人: 李漢強

本發明公開了一種混合加速結構型電子直線加速器，其包括兩種形式的加速結構，分別為駐波加速結構和行波加速結構，駐波加速結構連接在行波加速結構的前端，駐波加速結構尾腔和行波加速結構首腔之間具有耦合結構，行波加速結構上設置有加速管的功率饋入端口，利用駐波加速結構具有自聚焦作用和行波加速結構的高效率、無反射的優點，加速器可以做到無需隔離器，無需外部磁場系統，既可高效、緊湊的實現電子加速，也降低了整機的成本。

技術領域

本發明屬于電子直線加速器技術領域，具體涉及一種混合加速結構型電子直線加速器。

背景技術

電子直線加速器目前廣泛應用于醫療、無損檢測、安檢及輻照等領域，例如放射治療，工業探傷，農業輻照育種，食品輻照加工，醫用消毒等，為人類的日常生活創造了巨大的經濟效益和社會效益。

目前低能電子直線加速器主要有行波加速器和駐波加速器兩種類型。其中行波加速器為行波加速，常用模式為2π/3模，具有效率高，性能穩定，整機需要使用外部聚焦系統，但無需隔離器等特點；駐波加速器為駐波加速，常用工作模式為π/2模或π模，具有自聚焦、分路阻抗高、加速梯度高、結構緊湊，整機需要隔離器，但無需外部聚焦系統等特點。

現有行波電子加速器一般用在工業領域及輻照領域，利用行波加速器的高效率特性，可以產生大功率的電子束或者高劑量率的X射線。相較于駐波加速器系統，行波加速器系統含有聚焦系統，主要用在加速管的聚束段，保證電子束流在聚束時徑向聚焦，電子達到行波加速段后無需外部磁場進行聚焦。

發明人在實際使用過程中發現，這些現有技術至少存在以下技術問題：

行波加速器需要額外設置聚焦系統對電子進行聚焦，聚焦系統增加了行波加速器的徑向尺寸，也增加了系統的成本。

發明內容

為克服上述存在之不足，本發明的發明人通過長期的探索嘗試以及多次的實驗和努力，不斷改革與創新，提出了一種混合加速結構型電子直線加速器，其可以利用駐波加速結構具有自聚焦作用和行波加速結構的高效率、無反射的優點，加速器可以做到無需隔離器，無需外部磁場系統，即可高效、緊湊的實現電子加速，也降低了整機的成本。

為實現上述目的本發明所采用的技術方案是：提供一種混合加速結構型電子直線加速器，其包括兩種形式的加速結構，分別為駐波加速結構和行波加速結構，駐波加速結構連接在行波加速結構的前端，駐波加速結構尾腔和行波加速結構首腔之間具有耦合結構，在行波加速結構上設置有加速管的功率饋入端口。

根據本發明所述的一種混合加速結構型電子直線加速器，其進一步的優選技術方案是：所述行波加速結構為返波型行波加速結構，工作模式為2π/3模或4π/5模，在駐波加速結構尾腔和行波加速結構首腔之間連接有傳輸波導，駐波加速結構尾腔和行波加速結構首腔中心的束流通道之間使用束流漂移管連接，功率饋入端口設置在行波加速結構尾腔。

根據本發明所述的一種混合加速結構型電子直線加速器，其進一步的優選技術方案是：傳輸波導為U型結構，兩端分別連接在駐波加速結構尾腔和行波加速結構首腔的側面，與功率饋入端口的朝向一致。

根據本發明所述的一種混合加速結構型電子直線加速器，其進一步的優選技術方案是：所述行波加速結構為返波型行波加速結構，工作模式為2π/3模或4π/5模行波加速結構首腔直接連接在駐波加速結構尾腔上并共用一個腔壁，在行波加速結構首腔連接吸收負載，功率饋入端口設置在行波加速結構尾腔。

根據本發明所述的一種混合加速結構型電子直線加速器，其進一步的優選技術方案是：所述行波加速結構為正向群速的盤荷行波加速結構，工作模式為2π/3模，行波加速結構首腔直接連接在駐波加速結構尾腔上并共用一個腔壁，在行波加速結構尾腔連接吸收負載，功率饋入端口設置在行波加速結構首腔。

根據本發明所述的一種混合加速結構型電子直線加速器，其進一步的優選技術方案是：吸收負載與功率饋入端口位于腔體陣列的同一側。