[实用新型]微波功率调节装置及功率可调的加速器

说明书

本实用新型提供一种微波功率调节装置，包括环流器和功率调节器，其中所述环流器配置为接收微波并将所述微波输出到所述功率调节器，并吸收从所述功率调节器返回的微波；所述功率调节器与所述环流器耦接，配置为可调节从所述功率调节器输出的微波的功率与输入所述功率调节器的微波的功率之间的比例。通过本实用新型的实施例可实现功率的连续可调，将其应用于加速器中，可实现加速器输出射线能量的连续可调，适用于不同的应用场景，而且在达到相同功能的前提下，体积更小，更利于整机合成。

技术领域

本实用新型涉及微波相关领域，尤其涉及一种微波功率调节装置及一种功率可调的加速器。

背景技术

随着科技的发展，电子直线加速器广泛应用于医疗、辐照、安检、无损检测和科研领域。不同的应用场景对于加速器的功率需求也是不同的，如无损检测加速器也要根据不同工件的厚度选择相应的功率档位的射线进行拍照；医用加速器要根据不同部位不同肿瘤选择不同功率的射线进行治疗。如果加速管的功率可调，其应用会非常灵活，功率可调加速管有很重要的实用价值。

目前调整直线电子加速器功率的方法有以下几种：

第一种是调节脉冲调制器的电压，从而改变功率源的输出功率，从而实现调整加速器功率的目的。这种方法的缺点是功率调节范围小，尤其是使用磁控管作为输入功率源的时候。

第二种是使用能量开关，利用能量开关失谐位于其后的加速腔，从而降低加速管输出射线的能量，这种方法的缺点是加速器用加速管工艺相对复杂，造价较高且功率只有相应的几档开关可调，无法连续调整。

第三种实现功率可调的方式是采用两段加速管，功率调节通过调整第二段加速管的功率和相位实现。这种方式的微波系统非常复杂，两段加速管的调谐难度也很大。

第四种常用的方式是通过改变束流负载调节加速管的功率，增加束流的流强，加速管的负载变大，功率会降低。这种方式有很多的应用，但为了较大范围的改变电子能量，加速管的流强有很大的改变，这对于束流大小有要求的应用有较大的限制。

通过改变加速管的功率实现加速管能量可调是也是一种方法，最直接的方式就是在加速管和功率源之间安装一个高功率衰减器，实际上也有这样的应用。一般而言，高功率衰减器结构较为复杂，需要有独立的水路将衰减的微波的功率带走。

一个高功率衰减器的例子如图1a所示，其采用三个3dB耦合器，中间的 3dB耦合器连接两个可调短路面，如图1b所示，起到移相器的作用，另外两个3dB耦合器分别起功率分配和功率合成的功能。3dB耦合器可以对两路微波进行合成，合成的功率输出与两路微波的相位有关。通过相位的控制，可以实现一个输出端的功率可调，另一端接吸收负载，从而起到功率衰减的作用。其缺点为体积臃肿，不利于整机设计，且造价较高。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型提供一种微波功率调节装置，将本实用新型的一个实施例应用于加速器整机系统中，可实现加速管输入功率连续可调，配合加速管本身的设计，达到加速器输出射线能量的连续可调，适用于不同的应用场景。而且在达到相同功能的前提下，体积更小，更利于整机合成。

本实用新型提供一种微波功率调节装置，包括环流器和功率调节器，其中所述环流器配置为接收微波并将所述微波输出到所述功率调节器，并吸收从所述功率调节器返回的微波；所述功率调节器与所述环流器耦接，配置为可调节从所述功率调节器输出的微波的功率与输入所述功率调节器的微波的功率之间的比例。

根据本实用新型的一个方面，所述环流器为三端环流器，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口配置为接收微波；第二端口与所述功率调节器耦接，配置为输出微波；第三端口与吸收负载耦接，配置为吸收从所述功率调节器返回的微波。