[实用新型]一种加速器用电子枪

说明书

技术领域

本实用新型属于电子领域，涉及一种加速器用电子枪。

背景技术

电子枪是加速电子轰击靶屏发光的一种装置，它发射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的电子束。不同环境下使用的电子枪其结构多种多样，但是其基本组成部分不变，电子枪通常由阴极、热子和阳极三部分组成。在工作中通常热子的电位等于或接近于阴极电位，用以限制电子注的形状，而在阴极和阳极之间加上加速电压后。当电子从阴极发射出来，将与由上述电极和电子注本身的空间电荷建立的静电场发生作用，形成具有一定形状的电子注，并从阳极孔射出以供使用。

在医用及工业用加速器中，需要发射电流密度大、束流品质好的电子源, 以获得很高亮度的电子束。由于硼化物热阴极电子发射源具有工作温度较低, 直流发射电流密度大, 发射度较小, 发射均匀, 蒸发率低, 抗离子轰击和抗中毒能力强, 寿命长的优异性能，被越来越多的运用于加速器的电子源。 

目前应用最为广泛的电子枪，通常采用螺旋圆筒状钨丝作为热子，这种结构加工工艺复杂，高温状态下热丝容易塌陷变形而短路，热效率低，工作温度过高，最终导致电子枪在长时间大电流工作状态下，使用寿命大大缩短；另一方面，电子枪的阴极与阴极筒之间常出现接触不良，甚至开裂脱落的问题；为了满足加速器用电子枪的使用要求，传统电子枪的热屏筒及陶瓷芯柱结构设计往往过于复杂，使得加工工艺繁琐，生产成本过高。

实用新型内容

为克服传统技术电子枪的热子在使用过程中容易塌陷变形而造成短路，使工作温度过高，缩短电子枪寿命的技术缺陷，本实用新型提供一种加速器用电子枪。

本实用新型所述加速器用电子枪，包括阴极片、阴极筒、热屏筒、中心电极和热子；所述热子与阴极筒和中心电极连接，所述阴极筒还与所述阴极片连接，其特征在于：所述热子为由金属丝盘旋形成的直径递减的螺旋塔型形状，塔底和塔尖分别连接阴极筒和中心电极。

优选的，所述阴极筒分为互相紧贴的阴极内筒和阴极外筒，所述阴极片装于阴极内筒和阴极外筒之间。

具体的，所述热屏筒包括侧热屏筒和底热屏筒，侧热屏筒套在阴极外筒外侧，底热屏筒焊接于阴极内筒内侧。

具体的，所述侧热屏筒为高熔点金属制成的圆筒或薄带绕制的多圈筒型结构。

具体的，所述底热屏筒为高熔点金属制成的带有内孔的多层贴合圆片。

优选的，还包括高熔点金属制成的套管，所述热子的塔尖伸入套管，与套管一同焊接在中心电极上。

具体的，还包括支撑片，金属法兰盘和绝缘陶瓷护套，所述中心电极远离热子一端还有引线螺丝孔，阴极筒通过支撑片与金属法兰盘焊接在一起，中心电极与金属法兰盘和绝缘陶瓷护套连接在一起，外接引线通过金属法兰盘和引线螺丝孔连接。

具体的，所述高熔点金属为钼或钽。

优选的，所述阴极片为硼化物或含硼化物的复合材料。 

优选的，所述热子材料为钨合金。

采用本实用新型所述的加速器用电子枪，本实用新型与现有技术相比，热子采用了螺旋塔状结构，降低了热子的发热功率，提高了电子枪效率和工作寿命。

附图说明

图1示出本实用新型一种具体实施方式的结构示意图；

各图中附图标记名称为：1.阴极片、2.阴极外筒、3.阴极内筒、4.侧热屏筒、5.热子、6.底热屏筒、7.支撑片、8.套管、9.中心电极、10.金属法兰盘、11.绝缘陶瓷护套、12.引线螺丝孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实用新型所述加速器用电子枪，包括阴极片1、阴极筒、热屏筒、中心电极9和热子5；所述热子5与阴极筒和中心电极9连接，所述阴极筒还与所述阴极片1连接，其特征在于：所述热子为由金属丝盘旋形成的直径递减的螺旋塔型形状，塔底和塔尖分别连接阴极筒和中心电极5。

阴极片1可以采用硼化物例如六硼化镧，或含硼化物的复合材料制造。热子可以采用钨丝或其他钨合金材料。

 目前电子枪通常采用螺旋圆筒状耐热金属丝作为热子，这种结构加工工艺复杂，高温状态下热丝容易塌陷变形而短路，热效率低，工作温度过高，最终导致电子枪在长时间大电流工作状态下，使用寿命缩短。本实用新型所述的热子采用金属丝盘旋形成的直径递减的螺旋塔型形状，即使金属丝受热变形或弹性缩减而塌陷，由于螺旋塔形金属丝直径递减，相邻两层金属丝被重力压至同一平面也不会由于接触在一起发生短路现象。克服了传统热子热丝形状变形造成短路的缺陷。