[发明专利]电子帘加速器、接收极和电子加速方法

说明书

技术领域

本发明涉及加速器领域，特别涉及一种电子帘加速器、接收极和电子加速方法。

背景技术

电子帘加速器是一种高压型加速器，参考图1所示，其主体是一个带铅屏蔽的不锈钢柱型筒(也称真空室)，阴栅组件1’位于真空室的中心区域，阴栅组件1’包括反射极11’、阴极12’、栅极13’等。在栅极13’和阳极2’(也称接收极)间加有直流高压，故在栅极13’和阳极2’间可建立电子束的加速电场。被加速的电子束通过阳极2’的阳极缝2A’、穿过钛窗3’后进入大气，可对物品进行辐照。阴栅组件1’相对阳极筒4’为负高压，阳极筒4’为地，在栅极13’的栅缝与阳极2’的阳极缝2A’间的区域存在对电子束散焦作用的静电场。真空室内被静电场加速的高能量电子由于电场的散焦作用将会轰击到阳极缝2A’周围的钛窗3’支撑结构。这将降低电子束的通过率和有效利用率，并增加钛窗3’支撑结构的制冷量。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：由于电场散焦作用电子束的通过率和有效利用率降低及钛窗支撑结构的制冷量增加的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供的一种电子帘加速器，包括：电子束发射组件和接收极，所述接收极朝向所述电子束发射组件侧呈现凸起状，以便对电子束产生汇聚作用。

在一个实施例中，所述接收极朝向所述电子束发射组件侧呈现中部高两侧低的阶梯状。

在一个实施例中，所述接收极朝向所述电子束发射组件侧呈现中部高两侧低的圆弧状、椭圆状或者抛物线状。

在一个实施例中，所述阶梯状为中心对称的阶梯状。

在一个实施例中，所述阶梯状的下降梯度根据所述电子束发射组件与所述接收极间电场的散焦场强度获取。

在一个实施例中，所述阶梯状的下降梯度根据所述电子束发射组件与所述接收极间电场的散焦场强度、所述电子束发射组件所在真空室内的最高场强、以及所述电子束发射组件与所述接收极间距获取。

在一个实施例中，所述圆弧状、椭圆状或者抛物线状为中心对称的圆弧状、椭圆状或者抛物线状。

在一个实施例中，所述圆弧状、椭圆状或者抛物线状的曲率根据所述电子束发射组件与所述接收极间电场的散焦场强度获取。

在一个实施例中，所述圆弧状、椭圆状或者抛物线状的曲率根据所述电子束发射组件与所述接收极间电场的散焦场强度、所述电子束发射组件所在真空室内的最高场强、以及所述电子束发射组件与所述接收极间距获取。

在一个实施例中，电子帘加速器还包括：钛窗，所述钛窗的厚度范围是10um～20um。

根据本发明实施例的再一个方面，提供的一种接收极，应用于电子帘加速器，所述接收极朝向所述电子帘加速器的电子束发射组件侧呈现凸起状，以便对电子束产生汇聚作用。

在一个实施例中，所述接收极朝向所述电子束发射组件侧呈现中部高两侧低的阶梯状；或者，所述接收极朝向所述电子束发射组件侧呈现中部高两侧低的圆弧状、椭圆状或者抛物线状。

在一个实施例中，所述阶梯状的下降梯度、或者所述圆弧状、椭圆状或者抛物线状的曲率根据所述电子束发射组件与所述接收极间电场的散焦场强度获取。

根据本发明实施例的又一个方面，提供的一种电子加速方法，包括：朝向电子束发射组件侧呈现凸起状的接收极对所述电子束发射组件射出的电子束进行汇聚，以提高电子束在所述接收极的通过率。

本发明实施例通过凸起状接收极结构，在接收极周围建立一个电子束聚焦场，消除电子帘阴极与阳极筒间散焦电场的影响，提高电子束在接收极的通过率和有效利用率，同时减少钛窗支撑结构的制冷量。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术电子帘加速器一个实施例的截面示意图。

图2为本发明电子帘加速器一个实施例的截面示意图。

图3为本发明凸起状接收极对电子束光学作用的示意图。

图4为本发明栅极到钛窗的电子束包络示意图。

具体实施方式