[发明专利]加速装置、辐照系统和高能电子制造设备及其使用方法

说明书

本发明实施例是关于加速装置、辐照系统和高能电子制造设备及其使用方法。该加速装置用于对电子进行循环加速，其包括：加速管，该加速管的两个端部分别设置有前出入口和后出入口，加速管包括至少一个加速腔，该加速腔用于对电子束进行加速；引入装置，该引入装置布置在前出入口处；以及一个或更多个折返装置，至少一个折返装置布置在后出入口处，该折返装置用于引导离开加速管后的电子束完成一次折返轨迹并重新引入加速管内。本发明实施例可以降低微波功率源的峰值功率，从而降低成本，提高电转化率，且系统可工作在较长脉冲或连续波状态下，进一步提高效率，通过降低峰值功率容易得到更大平均功率的束流，在同等功率下可产生更高能量的束流。

技术领域

本发明实施例涉及辐照等技术领域，尤其涉及一种加速装置、辐照系统和高能电子制造设备及其使用方法。

背景技术

相关技术中，参考图1中所示，用于对电子进行加速的加速装置包括直流聚束段和加速段。由于电子束在加速段只能被加速一次，在要求输出电子束能量较高的情况下，需要消耗大量的微波功率在加速结构上来建立足够强的加速电场。

关于上述技术方案，发明人发现至少存在如下一些技术问题：例如由于需要大峰值功率而造成微波功率源技术复杂，成本高，且其峰值功率的限制，很难产生更高能量的束流。由于微波功率源的平均功率的限制，很难得到大平均功率的束流。常规加速器只能工作在由短脉冲组成的脉冲工作方式下，脉冲长度一般在几个微妙左右，这使得加速效率进一步降低。由于电子束在加速段只能被加速一次，而使加速效率低，使用成本高。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于对电子进行循环加速的加速装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种用于对电子进行循环加速的加速装置，包括：

加速管，该加速管的两个端部分别设置有前出入口和后出入口，加速管包括至少一个加速腔，该加速腔用于在电子束进入到加速腔时使电子束加速；

引入装置，该引入装置布置在前出入口处，用于将电子束引入前出入口中；以及

一个或多个折返装置，至少一个折返装置布置在后出入口处，折返装置用于引导离开加速管后的电子束完成一次折返轨迹并重新引入加速管内。

本发明的一实施例中，折返装置的数量为两个时，将一个折返装置布置在后出入口处，将另一个折返装置布置在前出入口处。

本发明的一实施例中，折返装置有多个，多个折返装置按首先后出入口、其次前出入口处、接着后出入口的方式依次布置。

本发明的一实施例中，该加速装置还包括引出装置，该引出装置布置在电子束被加速管最后一次加速后出腔时的前出入口或后出入口处，用于引出完成全部加速过程后的电子束。

本发明的一实施例中，折返装置的数量与电子束要被加速管循环加速的次数相关联。

本发明的一实施例中，折返装置的数量小于等于30个。

本发明的一实施例中，当电子束通过折返装置重新进入加速腔时，电子束所处的相位为最大加速相位。

本发明的一实施例中，电子束于加速管内的不同加速阶段期间，电子束在加速管内的运行轨迹的径向位置为重合的或间隔开的。

本发明的一实施例中，电子束离开加速管时的方向与通过折返装置重新引入加速管时的方向所形成的偏转角度为180度。