一種能量連續可調的花瓣形電子加速器制造技術

本發明專利技術提供了一種能量連續可調的花瓣形加速器，包括：電子槍、諧振腔、偏轉磁鐵與勵磁電源，諧振腔位于花瓣形加速器的中心處設為球形結構，電子槍安裝于諧振腔外側，偏轉磁鐵環繞諧振腔分布，諧振腔上設有一個電子出射口，任一個偏轉磁鐵外圍連有一個勵磁電源，與現有技術相比，本技術方案采用輸出可調的勵磁電源，改變勵磁電源輸出的電流強度，從而改變偏轉磁鐵的磁場強度，使得電子運動的軌道被改變，此種控制與調節電子能量的方式無需多套束流引出系統，也無需增設多塊磁鐵，實現簡單、快捷的電子調節，解決了現有加速器檔位較少、可調范圍小的問題，輸出的電子能量限制在0MeV～10MeV之間任意可調。

A petal shaped electron accelerator with continuously adjustable energy

【技術實現步驟摘要】
一種能量連續可調的花瓣形電子加速器
本專利技術涉及電子加速器領域，具體涉及一種能量連續可調的花瓣形電子加速器。
技術介紹
在電子加速器領域，由于輻照加工對象、檢測對象或治療對象不同，需要用到不同能量的電子，目前的電子加速器，經過其加速后的能量一般是固定的，即使能夠調節操作也很麻煩并且可調檔位也很少，不能滿足實際使用的需要。在無損檢測、醫學成像、放射治療、安全檢測等應用領域中，電子束能量可調具有非常重要的意義。目前，直線電子加速器電子能量調節的主要方法是通過在加速腔間增加能夠控制其運動的能量開關，通過能量開關的機械運動來改變加速腔之間的耦合系數，改變加速腔中的電場分布，從而實現電子能量的調節。此外，還有直接通過調節高壓的方法改變微波功率源輸出微波功率的大小來實現，通過改變束流負載等參數來實現電子能量的調節等，這些手段都難以實現能量大范圍的調節。還有一些電子加速器體積很大、生產成本很高并且使用它們需要很高的電能源。它們被設計成坐落于固定位置且具有預定構型。在不同位置處應用電子束需要繪制附加束線，具有相關聯的所有附加成本和技術問題。本行業中需要消耗較少能量并且優選地作為移動單元的更小、更緊湊、通用且更低成本的電子加速器。而花瓣形加速器能量調節的方法主要有增加束流引出系統，一檔能量即需要一個束流引出系統，當實現多檔能量時需要多套束流引出系統，不但占空間而且花費大，最主要的是能量檔位受限。此外，花瓣形加速器還有通過增加偏轉磁鐵的數量來實現能量調節的，此方法需要額外增加偏轉磁鐵，并且能量檔位也有限。>
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種能量連續可調的電子加速器，針對電子能量的調節方式進行改造，解決了目前通過控制開關實現機械控制的落后方式，還解決了其他一些通過改變束流負載等參數而無法實現大范圍調節的問題。為實現上述目的，本專利技術所采取的技術方案是：一種能量連續可調的花瓣形加速器，所述花瓣形加速器包括：電子槍、諧振腔、偏轉磁鐵與勵磁電源，所述諧振腔位于所述花瓣形加速器的中心處并設為環形結構，所述電子槍安裝于所述諧振腔外側，所述偏轉磁鐵環繞所述諧振腔分布，所述諧振腔上設有一個電子出射口，所述電子出射口處不安裝所述偏轉磁鐵，任一個所述偏轉磁鐵外圍連有一個所述勵磁電源；所述電子槍、電子出射口與所述偏轉磁鐵在所述諧振腔上的設置位置固定。進一步地，所述花瓣形加速器設有9個所述偏轉磁鐵，每一個偏轉磁鐵上設有固定的入射端與出射端，所述每一個偏轉磁鐵的入射端與出射端正對所述諧振腔。進一步地，所述電子槍正對一個所述偏轉磁鐵的入射端設置，所述偏轉磁鐵的出射端正對所述諧振腔對側另一個所述偏轉磁鐵的入射端，所述電子出射口正對其所述諧振腔對側的偏轉磁鐵的出射端設置。進一步地，所述偏轉磁鐵的電源由所述勵磁電源提供，任一所述勵磁電源安裝有電流調節器，磁場大小受所述勵磁電源輸出的電流控制。進一步地，所述偏轉磁鐵對電子限位處理，所述電子在偏轉磁鐵中的運動起點為入射端，終點為出射端。進一步地，所述花瓣形加速器輸出的電子能量限制在0MeV～10MeV。本技術方案具有以下有益效果：(1)與現有技術相比，本技術方案采用輸出可調的勵磁電源，改變勵磁電源輸出的電流強度，從而改變偏轉磁鐵的磁場強度，使得電子運動的軌道被改變，此種控制與調節電子能量的方式無需多套束流引出系統，也無需增設多塊磁鐵，實現簡單、快捷的電子調節。(1)與現有的花瓣形加速器相比，本技術方案的電子在偏轉磁鐵中的運動軌跡可變，偏轉的角度、入射的角度均可變化，在實現不同能量時無需增加新的偏轉磁鐵，且解決了現有加速器檔位較少、可調范圍小的問題，輸出的電子能量限制在0MeV～10MeV之間任意可調。附圖說明圖1為本專利技術能量連續可調的花瓣形加速器的結構示意圖圖2為本專利技術使用狀態下加速相位與電場強度關系圖圖中：1、諧振腔，2、電子槍，31、第一塊偏轉磁鐵，32、第二塊偏轉磁鐵，33、第三塊偏轉磁鐵，34、第四塊偏轉磁鐵，35、第五塊偏轉磁鐵，36、第六塊偏轉磁鐵，37、第七塊偏轉磁鐵，38、第八塊偏轉磁鐵，39、第九塊偏轉磁鐵；41、42、43、44、45、46、47、48、49均為勵磁電源；51、52、53、54、55為加速相位與電場強度關系圖取點位置。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。參閱圖1，示出了一種能量連續可調的花瓣形加速器，根據加速器結構圖直觀看出，本加速器整體為花瓣外形，所述花瓣形加速器包括：電子槍、諧振腔、偏轉磁鐵與勵磁電源。所述諧振腔位于所述花瓣形加速器的中心處并設為球形或橢圓形等對稱結構，也可設為圓環腔體結構，用于電子在腔內運行；所述電子槍安裝于所述諧振腔外側，用于電子的發射；所述偏轉磁鐵環繞所述諧振腔分布，用于偏轉磁鐵的變向與偏移；所述諧振腔上設有一個電子出射口，經過電子槍射出的電子經過一次或多次加速后在此電子出射口射出，所述電子出射口處不安裝所述偏轉磁鐵；任一個所述偏轉磁鐵外圍連有一個所述勵磁電源，為偏轉磁鐵提供電源。在本技術方案基礎上，花瓣形加速器設有9個所述偏轉磁鐵，每一個偏轉磁鐵上設有固定的入射端與出射端，所述每一個偏轉磁鐵的入射端與出射端正對所述諧振腔，偏轉磁鐵經過電子限位處理，所述電子在偏轉磁鐵中的運動起點為入射端，終點為出射端；在設有9個偏轉磁鐵的同時，必須配有對應每個偏轉磁鐵的勵磁電源，所述偏轉磁鐵的電源由所述勵磁電源提供，任一所述勵磁電源安裝有電流調節器，磁場大小受所述勵磁電源輸出的電流控制。電子槍正對一個所述偏轉磁鐵的入射端設置，所述偏轉磁鐵的出射端正對所述諧振腔對側另一個所述偏轉磁鐵的入射端，所述電子出射口正對其所述諧振腔對側的偏轉磁鐵的出射端設置。在本專利技術裝置實施的過程中，電子槍、電子出射口與所述偏轉磁鐵在所述諧振腔上的設置位置固定，并且，本花瓣形加速器輸出的電子能量限制在0MeV～10MeV之間并任意可調。主要通過以下實施方式實現：結合圖1本裝置的結構圖與圖2的加速相位與電場強度關系圖，偏轉磁鐵的磁場強度受勵磁電源輸出的電流控制，從電子槍出來的未經加速的電子經過諧振腔加速后在第一塊偏轉磁鐵31的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后在第二塊偏轉磁鐵32的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后在第三塊偏轉磁鐵33的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后在第四塊偏轉磁鐵34的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后在第五塊偏轉磁鐵35的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后在第六塊偏轉磁鐵36的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后在第七塊偏轉磁鐵37的作用下發生偏轉重新進入諧振腔，經過諧振腔加速后本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種能量連續可調的花瓣形加速器，其特征在于，所述花瓣形加速器包括：電子槍、諧振腔、偏轉磁鐵與勵磁電源，所述諧振腔位于所述花瓣形加速器的中心處設為球形結構，所述電子槍安裝于所述諧振腔外側，所述偏轉磁鐵環繞所述諧振腔分布，所述諧振腔上設有一個電子出射口，所述電子出射口處不安裝所述偏轉磁鐵，任一個所述偏轉磁鐵外圍連有一個所述勵磁電源；/n所述電子槍、電子出射口與所述偏轉磁鐵在所述諧振腔上的設置位置固定。/n

【技術特征摘要】
1.一種能量連續可調的花瓣形加速器，其特征在于，所述花瓣形加速器包括：電子槍、諧振腔、偏轉磁鐵與勵磁電源，所述諧振腔位于所述花瓣形加速器的中心處設為球形結構，所述電子槍安裝于所述諧振腔外側，所述偏轉磁鐵環繞所述諧振腔分布，所述諧振腔上設有一個電子出射口，所述電子出射口處不安裝所述偏轉磁鐵，任一個所述偏轉磁鐵外圍連有一個所述勵磁電源；
所述電子槍、電子出射口與所述偏轉磁鐵在所述諧振腔上的設置位置固定。


2.根據權利要求1所述的能量連續可調的花瓣形加速器，其特征在于，所述花瓣形加速器設有9個所述偏轉磁鐵，每一個偏轉磁鐵上設有固定的入射端與出射端，所述每一個偏轉磁鐵的入射端與出射端正對所述諧振腔。


3.根據權利要求2所述的能量連續可調的花瓣形加速器，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒偉權，張志堅，陳永強，吳方興，陳德歡，
申請(專利權)人：廣州華大生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44