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电子直线加速器

  电子直线加速器是指用微波电磁场加速电子的直线型加速器。根据微波的类型可分为行波和驻波型电子直线加速器,其电子能量一般都较高(大于5MeV),输出功率在几kW到几十Kw,在辐射加工安全许可范围内,高能(大于5MeV)电子对被照射物具有最深的有效穿透,因而得到广泛利用。

  电子直线加速器基本结构:电子直线加速器可根据辐照工艺的要求作成立式或卧式。

  加速器电子枪工作在脉冲状态,根据需要设计注入加速管的电子束能量、脉冲流强、束流直径和发散角等。一般采用皮尔斯型电子枪,并采用在较低温度下电子发射电流密度较大的六硼化镧作阴极材料。加速管由聚束段和加速段两部分组成。加速管采用恒温水冷却措施,使温度变化不大于1度,以确保电子束运行参数稳定。聚焦线圈根据理论计算中的束包络聚焦要求设置。微波功率源,可以采用磁控管或速调管,根据需要,对电子进行加速,提供能量。磁控管或速调管所需的脉冲高压由脉冲调制器供给。脉冲调制器一般采用软管线性脉冲调制器,由直流高压电源向充电变压器、脉冲形成线的电容器进行谐振充电。高功率脉冲闸流管为放电开关,脉冲形成线经闸流管、脉冲变压器初级绕组组成放电回路,在脉冲变压器初级形成高压,在变压器次级输出脉冲电高压。在电压稳定度要求较高时,调制器需采用脉冲电压稳定装置。磁控管或速调管输出的微波功率经波导、定向耦合器、环流器等组成的微波传输系统,通过陶瓷窗进入加速管,对于系统中的剩余功率,由另配的吸收负载所吸收。

  性能与特点:电子直线加速器的最高电子能量已超过几万MeV,但由于工业辐射安全的限制,工业辐照电子直线加速器的最高能量定为10MeV。此外,直线加速器的注入和引出效率都很高;束流强度取决于注入器的入射强度和高频电源的荷载能力。一般受高频源的制约只能脉冲工作,脉冲电流可达几百mA,平均流强为1mA至十几mA,即束流功率为1kW到十几kW。

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