[实用新型]一种具有超强捕获粒子能力的加速器磁体

说明书

本实用新型公开了一种具有超强捕获粒子能力的加速器磁体，包括：上轭、主驱动线圈、引导磁铁一、极面一、电子加速通道、真空环形轨道、引导磁隙、偏差线圈、极面二、收缩线圈、引导磁铁二、下轭，加速器磁体在设计上满足等时性和轴向聚焦的要求，保证了回旋加速器性能的稳定，大大提高了粒子的捕获控制能力，最大限度地使带电粒子可控，并经过不断束流、聚焦，对粒子加以控制，最终产生具有超强穿透力的更高能量的X射线，大幅提高了设备的检测范围。

技术领域

本实用新型涉及一种加速器磁体，具体说是在无损检测领域中的一种具有超强捕获粒子能力的加速器磁体。

背景技术

在无损检测领域里，加速器作为一种射线源发生装置在大功率的无损检测应用中得到广泛应用，直线加速器虽然可以获得较高的能量，但体积大，不易制造 ，而且获得高能量的极限受到体积的限制而无法突破。而环形加速器应用范围很广泛，但因环形加速器的加速原理，使粒子加速不能达到太快，能量限度受到了很大的限制从而无法获得更高的能量，检测范围受到了很大的限制，只能检测有限的检测范围，因加速回旋半径的影响其体积过于庞大，操作起来十分不方便，而且受到工件检测空间的束缚，检测效率低下。另外，由于电子受控能力差，加速到太高的能量时会产生很强伴随辐射的缺陷，从而束缚了环形加速器的进一步应用。作为加速器核心部件，加速器磁体性能直接决定了加速器的能量。磁体对粒子的捕获控制能力直接决定环形加速器的性能，现有环形加速器的磁性技术对粒子的捕获控制能力较差，从而直接导致了环形加速器整体性能缺陷，无法得到进一步的应用发展。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种具有超强捕获粒子能力的加速器磁体。

本实用新型的技术手段如下：

所述具有超强捕获粒子能力的加速器磁体包括：上轭、主驱动线圈、引导磁铁一、极面一、电子加速通道、真空环形轨道、引导磁隙、偏差线圈、极面二、收缩线圈、引导磁铁二、下轭、中心螺杆组件，其中上轭与引导磁铁一以及下轭与引导磁铁二一起通过不锈钢中心螺杆组件固定于加速器壳体上，引导磁铁一与引导磁铁二中间设有连接上、下两个引导磁极的引导磁隙，引导磁隙将引导磁铁分成上下两部分，引导磁隙置于两个引导磁铁之间并与其固定，同时将引导磁铁的两个极面分离，由引导磁铁的极面与上轭、下轭组成了一个有界限的和可加速粒子通道，真空环形轨道置于其中。主驱动线圈缠绕在引导磁铁的外部，收缩线圈和偏差线圈分别紧贴在上、下两个引导磁铁一和引导磁铁二的极面，收缩线圈紧贴着引导磁铁的极面，这两部分线圈紧贴在一起，串联联接。

所述加速器磁体为紧凑型结构，上、下这两组完全对称的引导磁铁，带有相反极性，构成磁路的上、下级，引导磁铁的极面直径不大于170mm。

所述上轭和下轭由高饱合磁通密度、高磁导率的磁性材料例如硅钢材料或者非晶合金材料组成。

所述引导磁铁一和引导磁铁二采用磁密达到2000T的高磁密材料。

所述引导磁隙是一个由多种材料组成的混合磁隙，这种混合磁隙由空气、导磁材料或非导磁材料构成，引导磁隙的宽度是一个或多个混合磁隙的累计宽度，累计宽度小于50mm。

所述真空环形轨道是一个环形管，这个管的材料为低温膨胀玻璃或者是内表面附着阻值为100至1000Ω/cm²绝缘涂层的陶瓷。

所述偏差线圈的匝数是收缩线圈匝数的2-5倍。

由于采用了上述技术方案，本实用新型中的加速器磁体为紧凑性结构，为加速器减小体积提供了保证。同时，本实用新型中的加速器磁体在设计上满足等时性和轴向聚焦的要求，保证了回旋加速器性能的稳定，大大提高了粒子的捕获控制能力，最大限度地使带电粒子可控，并经过不断束流、聚焦，对粒子加以控制，最终产生具有超强穿透力的更高能量的X射线，大幅提高了设备的检测范围。同时，对粒子的有效控制又大大减小了伴随辐射的缺陷，方便人工检测操作，提高了检测生产效率，适于广泛推广。

附图说明