[发明专利]一种电子加速器

说明书

技术领域

 本发明涉及电子加速器，具体设计单高压电源与多电子加速单元的连接技术领域。

背景技术

电子束辐照加工业是在核技术的农业应用基础上发展起来的一门新兴技术，是核技术民用中的一项经济效益及社会效益较显著的重要产业。电子束辐照加工，就是利用电离辐射（电子辐照加速器产生的电子束）与物质作用发生的物理效应、化学效应和生物效应，对物质和材料进行加工处理的过程。发展至今，电子束辐照加工主要包括有辐照化工应用、辐照食品与药品应用、医疗用品消毒灭菌的应用，以及“三废”的辐射处理。随着市场的不断扩大，这就要求大电子束流加速器出现，提高生产效率。

目前，我国电子加速器大多都属于一个高压电源带一个电子加速单元结构，束流输出功率小。随着大功率高压电源的研制成功，输出束流达到1A以上，没有原则上的限制。但是，现阶段电子束引出窗的引出密度上限在100μA/cm2左右,要引出1A以上的强流电子束势必将束流引出窗做的非常大，1A需要10000cm²的引出面积，如果是宽度20cm的窗，长度和高度接近500cm，非常庞大，价格昂贵。就单只电子枪而言其长时间持续发射能力也达不到1A，而且还受到加速管加速电子束流强度的限制，所以单电源带单电子束单元对高压电源容量的利用率很低。

上述问题的存在继而出现了单台高压电源通过高压分配器为两台电子加速系统供电模式，电源与加速系统属于硬连接，对加工精度要求高，同时带来非常高的加工成本，安装成本与运行成本。并且由于高压分配器结构限制，电子加速系统很难超过两台。另一种是，高压电源与多加速单元在一个充满绝缘气体的密闭钢桶内，高压电源高压端通过一种金属管道将高压传输到多个加速单元，该种方式同属于硬连接，加速单元的机动性能较弱，而且只要有一个加速单元故障需要回收整个钢桶内气体，这就延长了故障的维修时间，降低了生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电子加速器，克服现有单电源带单或双电子束单元的电子加速器所存在的对高压电源容量的利用率很低，束流输出小的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电子加速器，包括直流高压电源和电子加速单元，其特征在于，所述直流高压电源的数量为一个，所述电子加速单元的数量为多个，所述直流高压电源、所述多个电子加速单元分别具有独立的绝缘气体；

所述直流高压电源的电源钢桶顶部开第一通孔，所述第一通孔的数量对应于所述电子加速单元的数量，每个所述第一通孔内安装第一直流高压绝缘电缆插座，所述第一直流高压绝缘电缆插座与所述第一通孔之间安装第一固定法兰，所述第一固定法兰使所述电源钢桶内在所述第一通孔附近的绝缘气体与外界隔绝，所述第一直流高压绝缘电缆插座包括第一、第二两根电极，所述第一电极连接所述直流高压电源的高压端，所述第二电极连接所述电源钢桶内的电子枪加热电路回路；

每个所述电子加速单元的加速钢桶顶部开一个第二通孔，所述第二通孔内安装第二直流高压绝缘电缆插座，所述第二直流高压绝缘电缆插座与所述第二通孔之间安装第二固定法兰，所述第二固定法兰使所述加速钢桶内在所述第二通孔附近的绝缘气体与外界隔绝，所述第二直流高压绝缘电缆插座包括第三、第四两根电极，所述第三电极连接所述加速钢桶内加速管高压端，第四电极连接所述电子加速单元的电子枪加热端；

所述直流高压绝缘电缆位于所述电源钢桶、加速钢桶的外部，其两端分别通过所述第一固定法兰连接所述第一直流高压绝缘电缆插座，通过所述第二固定法兰连接所述第二直流高压绝缘电缆插座。

优化的，所述第一、二固定法兰内分别安放密封橡胶垫圈。封橡胶垫圈，通过法兰盘上过孔带入紧固螺钉，使第一固定法兰盘与电源钢桶、第二固定法兰盘与加速钢桶内壁受力，挤压密封橡胶垫圈密封电源钢桶、加速钢桶内用于绝缘的气体密封、不漏气。

所述电源钢桶、加速钢桶内的绝缘气体分别为最大气体压强为0.8MPa的六氟化硫SF₆气体。

可选的，所述直流高压绝缘电缆敷地埋设。

或者，所述直流高压绝缘电缆架空敷设。在所述电源钢桶与电子束单元中的加速钢桶之间还设置直流高压电缆支座，所述直流高压绝缘电缆被支撑在所述直流高压电缆支座上。

采用本发明的电子加速器，采用单台大功率高压电源带多个电子加速单元结构，实现了超大束流(>1A)电子束的的引出，便于实现电子加速单元的模块化设计，电子加速单元相对与高压电源可任意移动，电子加速单元可单个运行也可多个同时运行。因此具有故障维修简单，降低生产与运行成本，提高生产效率的优点。