一种加速器及其束流路径在线监测装置的制作方法

文档编号:14478493
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及加速器技术领域,更进一步涉及一种流路径在线监测装置。此外,本实用新型还涉及一种加速器。



背景技术:

电子加速器是辐射技术应用的基本设备,通过人工方法使电子在真空中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量并能被引出应用,可以提供高能量、大功率、良好品质的电子束。

电子加速器的电子枪是电子束的源头,由其灯丝发射的电子通过阳极引出到加速管,电子束在加速管内被一系列电极或微波电场加速,得到较高的能量,电子束会经各种形态的电磁场进行引导约束,使其沿着预定的轨道运动,通常所指的预定轨道就是整个束流光路的通道。

电子束需要保持正中,现有技术在电子束最终被引出位置检测电子斑点的位置,通过打束流斑点的方式判断电子束是否居中,但仅能检测电子引出时是否居中,并不能保证电子束整体都保持居中;另外电子束在生产使用过程中不能通过打束流斑点的方式进行电子束居中的检测,无法实现在线检测,无法保证检测的时效性。



技术实现要素:

本实用新型公开了一种束流路径在线监测装置,可以实现电子束实时准确监测,对加速器的正常工作不产生影响,具体方案如下:

一种束流路径在线监测装置,包括设置于加速器束流通道上的环状光阑,所述环状光阑的中间设置用于通过电子流通道;所述环状光阑上沿周向均匀设置多个温度传感器,所述环状光阑的中心安装在束流通道的理论中心,各所述温度传感器距离所述环状光阑中心的距离相等;所述温度传感器的信号传递至监测器,所述监测器根据所述温度传感器监测的温度差异判断电子束是否处于正中。

可选地,所述环状光阑设置环状的水流通道,所述水流通道中流通冷却水,所述温度传感器从所述水流通道的外侧向内插装。

可选地,所述水流通道朝向中心设置用于安装所述温度传感器的盲孔,所述盲孔的内壁设置与所述温度传感器配合固定的螺纹。

可选地,所述水流通道为内部整体连通的密封腔体,所述水流通道外周上相对的位置分别设置进水口和出水口。

可选地,所述水流通道的外周呈圆形,所述电子流通道为圆形通孔。

可选地,所述水流通道的一侧端面上均匀设置多个连接孔,所述连接孔通过螺栓连接在法兰盘上。

可选地,所述水流通道上设置六个所述温度传感器,所述温度传感器、所述进水口和所述出水口等间距分布;所述水流通道的端面上设置八个所述连接孔。

本实用新型还提供一种加速器,包括相互连接形成束流通道的电子枪、加速管、真空抽气系统、漂移管、真空波纹管、扫描装置和扫描窗,还包括上述任一项所述的束流路径在线监测装置。

可选地,所述环状光阑连接在所述真空波纹管和所述扫描装置之间。本实用新型提供一种束流路径在线监测装置,包括环状光阑和监测器,环状光阑设置于加速器的束流通道上,正对加速器的电子束,环状光阑的中间设置用于通过电子的电子流通道,电子从电子流通道中穿过环状光阑继续运动,环状光阑不影响电子的运动轨迹;环状光阑上沿周向均匀设置多个温度传感器,各温度传感器距离环状光阑中心的距离相等,且环状光阑的中心对正束流通道的理论中心,当电子束位于环状光阑的正中时,电子距离各温度传感器的距离相等;温度传感器的信号传递至监测器,监测器根据温度传感器的温度差异判断电子束是否处于正中。

当电子束不发生偏移时,电子束位从电子流通道的正中通过时,电子距离各温度传感器的距离相等,使环状光阑周向的温度保持基本相同,温差极小;若电子束偏移,则距离各个温度传感器的距离发生变化,距离电子束较近的位置温度较高,距离电子束较近的位置温度较低,温度的高低与距离的远近呈一定的比例关系,监测器根据各温度传感器的监测温度的变化判断电子束是否发生了偏移。

本实用新型的环状光阑套装在束流通道中,对电子的正常运行不产生影响,因此可实现在线监测的目的,检测结果实时准确;环状光阑构成束流通道的一部分,相对于传统仅检测末端电子位置的方式,本申请可测量整个电子束是否居中。

本实用新型还提供一种加速器,包括上述的束流路径在线监测装置,可实现相同的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为环状光阑的俯视图;

图1B为环状光阑的正视图;

图2为监测器的结构示意图;

图3为加速器的一种具体结构图。

其中包括:

环状光阑1、电子流通道11、水流通道12、连接孔13、监测器2、显示器21、电源开关22、指示灯23、温度传感器3、进水口4、出水口5、电子枪61、加速管62、真空抽气系统63、漂移管64、真空波纹管65、扫描装置66、扫描窗67。

具体实施方式

本实用新型公开了一种束流路径在线监测装置,可以实现电子束实时准确监测,对加速器的正常工作不产生影响。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面将结合附图及具体的实施方式,对本申请的加速器及其束流路径在线监测装置进行详细的介绍说明。

本实用新型提供一种束流路径在线监测装置,其包括环状光阑1和监测器2,如图1A所示,为环状光阑的俯视图,图1B为环状光阑的正视图,图2为监测器的结构示意图;环状光阑1设置于加速器束流通道上,加速器的束流通道是用于对电子进行加速、约束的管状结构;环状光阑1的中间开设用于通过电子的电子流通道11,电子流通道11对电子束的运动不产生干扰,可以保证电子束正常运动;环状光阑1上沿周向均匀设置多个温度传感器3,环状光阑1的中心对正束流通道的理论中心,各温度传感器3距离环状光阑1中心的距离相等,当电子束处于正中时,各温度传感器3距离电子束的距离相等;温度传感器3连接监测器2,监测器2接收温度传感器3传递的信号,根据温度传感器3监测的温度差异判断电子束是否处于正中。

当电子束不发生偏移时,电子束位于束流通道的正中,电子距离各温度传感器3的距离相等,使环状光阑1周向各位置的温度保持基本相同,温差极小,当监测器2检测到各温度传感器3的温差很小基本相同时,判定此时电子束居中;若电子束偏移,则距离各个温度传感器3的距离发生变化,距离电子束较近的位置温度较高,距离电子束较远的位置温度较低,温度的高低与距离的远近呈一定的比例关系,相对于电子束居中的情况,电子束靠近一侧的温度升高,电子束远离一侧的温度降低,温度的变化根据距离的远近而不同,通过各个温度传感器3所处位置的不同得到电子束偏移的方向,对电子束的偏移进行调整。

监测器2对应于温度传感器3设置多个显示器21,可用于显示各个温度传感器3的实时温度;监测器2为总控部件,还设置电源开关22;监测器2上还设置多个指示灯23,用于显示温度传感器3是否正常工作,监测器2设置温度上限,当温度传感器3的温度超过上限后通过相应的指示灯23报警。

本实用新型的环状光阑1套装在束流通道中,对电子的正常运行不产生影响,因此可实现在线监测的目的,检测结果实时准确;环状光阑1构成束流通道的一部分,相对于传统仅检测末端电子位置的方式,本申请可测量整个电子束是否居中。在一个电子束管道中可以设置两个或多个环状光阑1,从而实时监测电子束多个位置的位置情况。

因电子束穿过时造成环状光阑1大量发热,为了及时降温散热,本申请在环状光阑1中设置环状的水流通道12,水流通道12中流通冷却水,温度传感器3设置在水流通道12的外侧,位于远离电子束的一侧,使温度传感器3的线束远离中心的高温区域,实时监测水温的变化。

水流通道12朝向中心设置用于安装温度传感器3的盲孔,温度传感器不接触内部的水,盲孔的内壁设置与温度传感器3配合固定的螺纹,安装时直接将温度传感器3拧装固定即可。温度传感器3为长条形的结构,前端与电子流通道11保持适当的距离,可灵敏地感受温度变化。

具体地,本申请中水流通道12为内部整体连通的密封腔体,水流通道12为一个完整的腔体,各处保持连通,使水可自由流动,水流通道12内部腔体的结构可根据具体情况作出相应的设定,可以为圆环形的腔体,也可以是其他形状的通道,能够引导水流沿特定的方向流动。

水流通道12外周上相对的位置分别设置进水口4和出水口5,水流从进水口4进入并经出水口5流出,形成完整的循环。由于电子束所产生的热量很大,对水温的影响即时变化,在一个腔体内的水温也会出现实时的变化。当然,若将水流通道12中间隔为多个独立的腔体也可以,每个腔体中设置进出水口以及温度传感器,这些具体的设置方式都包含在本申请的保护范围之内。

具体地,为最大程度保证各处距离相等,本实用新型中的水流通道12的外周呈圆形,电子流通道11为圆形通孔。当然,若水流通道12设置为多边形结构也是可以的,能够实现相同的技术效果。

水流通道12的上下两端面连接电子束管道,水流通道12的一侧端面上均匀设置多个连接孔13,连接孔13可用于穿过螺栓,通过螺栓连接在法兰盘上,将环状光阑1与其他部件连接,连接后保证水流通道12内部为一个独立封闭的腔体。

具体地,本申请中水流通道12上设置六个温度传感器3,将水流通道12划分为六个区域,可以更加准确地判断电子束的偏移方向,六个温度传感器3、一个进水口4和一个出水口5等间距分布,共八个结构中,相邻两结构之间的距离相等。水流通道12的端面上设置八个连接孔13,环状光阑1与其他部件连接的受力均匀一致,具有足够的稳定性。

本实用新型还提供一种加速器,如图3所示,为加速器的一种具体结构图,从上到下依次包括相互连接形成束流通道的电子枪61、加速管62、真空抽气系统63、漂移管64、真空波纹管65、扫描装置66和扫描窗67,还包括上述的束流路径在线监测装置,可以实现相同的技术效果。

本实用新型优选地设置一个环状光阑1,环状光阑1连接在真空波纹管65和扫描装置66之间,在电子进行扫描之前进行检测。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理,可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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