[发明专利]一种强流离子高压静电加速管

权利要求书

1.一种强流离子高压静电加速管，包括加速管本体，其特征在于，所述加速管本体的内部，沿离子束流输运方向，依次设置有加速管入口、磁镜装置、加速电极、双电子云空间电荷透镜装置和加速管出口；其中，所述加速管入口和加速管出口端还分别设置有进口法兰、出口法兰，进口法兰的后端以及出口法兰的前端分别连接有进口法兰夹套、出口法兰夹套，所述进口法兰夹套与出口法兰夹套中部分别横穿有入口圆筒、出口圆筒；所述进口法兰夹套与入口圆筒之间设有所述磁镜装置，出口法兰夹套与出口圆筒之间设有所述双电子云空间电荷透镜装置；

所述加速管本体的外表面，沿其直径方向，依次设置有绝缘环、第一均压环、绝缘柱、第二均压环；所述绝缘环直接套设于加速管本体外表面，绝缘环的外侧连接第一均压环；所述绝缘柱通过进口法兰、出口法兰安装于第一均压环外侧，绝缘柱的外侧套设有第二均压环；其中，所述第一均压环与绝缘环之间通过金属连接件相连，所述金属连接件的一端与第一均压环相接，另一端穿过绝缘环与加速管本体内部的屏蔽电极或加速电极相接；所述加速电极具体包括第一加速电极、第二加速电极、第三加速电极、第四加速电极、第五加速电极，各加速电极的中心圆孔半径沿束流传输方向依次减小；

所述磁镜装置为筒状，包括磁镜铁轭以及设置于磁镜铁轭内部的铜线包；所述磁镜铁轭的内壁沿加速管本体的轴线由三部分组成，两侧为不锈钢，中间为DT4纯铁；

所述双电子云空间电荷透镜装置包括两组铁轭、设置于各组铁轭内部的线包以及横穿两组铁轭中部的圆筒电极，其中，线包由中空铜线组成；所述双电子云空间电荷透镜装置内圆筒电极具体包括沿束流传输方向依次布置的第一地电极、第一阳极、第二地电极、第二阳极、第三地电极以及同轴包裹所述第一地电极、第一阳极、第二地电极、第二阳极、第三地电极的圆筒状包裹壳体；其中，所述第一阳极和第二阳极的电位相同，均加压10kV～50kV，并且，二者均分别通过绝缘支撑与所述包裹壳体同轴连接。

2.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述磁镜装置中铜线包的材质为无氧铜，冷却工质为去离子水，工作压力为0.1MPa～1MPa，冷凝段工作工质为0℃～30℃的去离子水。

3.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述双电子云空间电荷透镜装置内圆筒电极的材质为不锈钢或铝或无氧铜。

4.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述双电子云空间电荷透镜装置中线包的材质为无氧铜，冷却工质为去离子水，工作压力为0.1MPa～1MPa，冷凝段工作工质为0℃～30℃的去离子水。

5.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述绝缘环设置有八个，沿加速管本体的轴线方向依次设置；相邻的所述绝缘环之间分别设置有一组金属连接件，各金属连接件的外端分别连接一个第一均压环，各金属连接件的内端则分别与一个屏蔽电极或一个加速电极相接。

6.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述绝缘环的外表面具体成型为波浪形。

7.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述绝缘柱设置有三根，均匀分布于第一均压环的外侧；三根所述绝缘柱的外周套设有七个第二均压环，各第二均压环之间等距分布。

8.根据权利要求1所述的强流离子高压静电加速管，其特征在于，所述绝缘环和绝缘柱的材质为耐热玻璃、高压陶瓷或聚四氟乙烯。