本發(fā)明涉及一種陽極電位調(diào)節(jié)裝置及電子加速器。

背景技術：

1、電子加速器是一種用于加速帶電粒子的裝置，其中，高頻高壓加速器通過高頻電場和高壓電場的作用，將帶電粒子加速到高能量。它們被廣泛用于研究領域，包括粒子物理、核物理和材料科學等領域。電子加速器可以以不同的方式工作，包括線性加速器和環(huán)形加速器等。通過不斷加速粒子，電子加速器能夠產(chǎn)生高能粒子束，用于研究高能物理現(xiàn)象或進行醫(yī)療放射治療。

2、電子加速器對電子槍有著很高的要求，它關系到電子槍的效率、發(fā)射出來的電子束的品質(zhì)、后續(xù)電子進入加速管后的束流包絡的好壞。

3、對于不同能量的加速器，對電子槍的主要參數(shù)也是有著不同要求的，在其機械結構已經(jīng)確定的情況下，只能依靠改變電子槍引出電極（陽極）的電位來提高其發(fā)射出來的電子束的品質(zhì)。

4、陽極電位的調(diào)整是基于改變陽極上的分壓電阻來實現(xiàn)的，它的方法有很多種，目前在加速器行業(yè)基本上都是采用二種方法：1、更換不同阻值的陽極電阻；2、串接不同阻值的電阻。

5、上述兩種方法均需要斷路改變陽極電阻的阻值，電子加速器的啟停不僅影響工作效率還容易損傷機器。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術中電子加速器必須斷路才能改變陽極電阻的阻值，存在影響工作效率、容易損傷機器的缺陷，提供一種可以在高壓和束流同時存在的情況下，實時觀察束流的變化情況，從而更容易優(yōu)選最佳的陽極電阻，能夠使電子槍處于最佳工作狀態(tài)的陽極電位調(diào)節(jié)裝置及電子加速器。

2、本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

3、一種陽極電位調(diào)節(jié)裝置，用于電子加速器，所述電子加速器包括電極片第一片、電極片第二片以及高壓端，所述高壓端與電極片第一片連接，所述陽極電位調(diào)節(jié)裝置包括一變阻器以及一油缸，

4、所述變阻器連接于所述電極片第一片和所述電極片第二片之間；

5、所述油缸通過液壓油管路與一液壓泵連接，所述油缸的活塞與所述變阻器連接，所述活塞用于帶動變阻器調(diào)節(jié)電阻值。

6、較佳地，所述變阻器包括若干陽極電阻以及若干開關，電極片第二片通過串聯(lián)后的全部陽極電阻與電極片第一片連接，相鄰的兩個陽極電阻通過所述開關與所述電極片第一片連接，所述活塞用于帶動每一開關的斷開和閉合。

7、較佳地，所述開關為干簧管，所述變阻器包括兩個固定件、兩個電路板以及一轉動軸，所述轉動軸固定于兩個固定件之間，所述轉動軸的外側設有一磁石，干簧管圍繞圓柱形的所述轉動軸外側設置且干簧管的簧片對接點與所述磁石在軸向的位置對齊，所述轉動軸的一端通過一棘輪棘爪與所述活塞連接，所述活塞通過棘輪棘爪帶動轉動軸轉動。

8、較佳地，干簧管的兩端分別與兩個電路板連接，所述陽極電阻的兩端分別與兩個電路板連接，干簧管和陽極電阻通過所述電路板連接電極片第一片和電極片第二片。

9、較佳地，電子加速器的高壓電源分為第一支路、第二支路和第三支路，兩個電路板分別為第一電路板和第二電路板，第一支路設于第一電路板上，第二支路設于第二電路板上，第三支路為串聯(lián)的陽極電阻，每一陽極電阻的一端設于第一電路板上且另一端設于第二電路板上；

10、對于一陽極電阻，當陽極電阻中的電流方向為從第一電路板到第二電路板時，所述陽極電阻對應的干簧管一端連接第一支路且另一端連接所述陽極電阻和下一個陽極電阻之間；當陽極電阻中的電流方向為從第二電路板到第一電路板時，所述陽極電阻對應的干簧管一端連接第二支路且另一端連接所述陽極電阻和下一個陽極電阻之間；

11、第一支路、第二支路和第三支路在最后一個陽極電阻之后連接。

12、較佳地，所述轉動軸通過單向軸承與固定件連接，所述棘輪棘爪與單向軸承的內(nèi)圈連接，所述活塞用于帶動所述棘輪棘爪往復運動。

13、較佳地，所述電子加速器包括一外殼筒體、一底座、一加速管以及一高壓支架，所述外殼筒體、加速管以及高壓支架均設于所述底座上，所述高壓支架設于所述加速管的外側，所述液壓油管路的進液口設于所述底座上。

14、較佳地，所述外殼筒體設于所述高壓支架的外側，所述電子加速器還包括一固態(tài)絕緣裝置以及一液冷散熱裝置，

15、所述固態(tài)絕緣裝置包括一固態(tài)絕緣筒以及一絕緣頂蓋，所述固態(tài)絕緣筒設于所述外殼筒體和所述高壓支架之間，所述固態(tài)絕緣筒的頂部與所述絕緣頂蓋固定，所述固態(tài)絕緣筒包括若干層絕緣膜，所述絕緣頂蓋設于所述高壓支架的上方；

16、所述液冷散熱裝置包括冷卻液進口、冷卻液出口以及絕緣液體，所述絕緣液體流經(jīng)所述固態(tài)絕緣筒、高壓支架以及加速管的外側。

17、較佳地，所述冷卻液進口在外殼筒體內(nèi)分為第一管路和第二管路，

18、所述第一管路連接至所述外殼筒體的頂部，所述第二管路連接至高壓支架頂部的高壓帽內(nèi)，所述冷卻液進口、冷卻液出口均設于所述底座上，所述第一管路從所述底座沿固態(tài)絕緣筒和所述外殼筒體的間隙連接到所述外殼筒體的頂部，所述第二管路連接所述第一管路的底部并沿高壓支架和加速管的間隙連接到所述高壓帽。

19、較佳地，所述變阻器安裝于所述高壓帽內(nèi)，液壓油管路沿高壓支架和加速管的間隙連接到所述高壓帽內(nèi)。

20、本發(fā)明還提供一種電子加速器，所述電子加速器包括如上所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置。

21、在符合本領域常識的基礎上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。

22、本發(fā)明的積極進步效果在于：

23、采用絕緣的液壓油管路與液壓泵系統(tǒng)來改變干簧管的位置，從而決定干簧管的通斷，完成改變陽極點位的目的。免去了繁雜的機械結構，更杜絕了高壓爬電擊穿的風險。

24、由于使用了干簧管的結構，保證了不斷路改變陽極電阻的阻值?？梢栽诓煌C的狀態(tài)下（高壓和束流同時存在的情況下）實時采集束流的變化數(shù)據(jù)，從而更容易優(yōu)選最佳的陽極電阻，使電子槍處于最佳的工作狀態(tài)。

技術特征：

1.一種陽極電位調(diào)節(jié)裝置，用于電子加速器，所述電子加速器包括電極片第一片、電極片第二片以及高壓端，所述高壓端與電極片第一片連接，其特征在于，所述陽極電位調(diào)節(jié)裝置包括一變阻器以及一油缸，

2.如權利要求1所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，干簧管的兩端分別與兩個電路板連接，所述陽極電阻的兩端分別與兩個電路板連接，干簧管和陽極電阻通過所述電路板連接電極片第一片和電極片第二片。

3.如權利要求2所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，電子加速器的高壓電源分為第一支路、第二支路和第三支路，兩個電路板分別為第一電路板和第二電路板，第一支路設于第一電路板上，第二支路設于第二電路板上，第三支路為串聯(lián)的陽極電阻，每一陽極電阻的一端設于第一電路板上且另一端設于第二電路板上；

4.如權利要求1所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述轉動軸通過單向軸承與固定件連接，所述棘輪棘爪與單向軸承的內(nèi)圈連接，所述活塞用于帶動所述棘輪棘爪往復運動。

5.如權利要求1所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述電子加速器包括一外殼筒體、一底座、一加速管以及一高壓支架，所述外殼筒體、加速管以及高壓支架均設于所述底座上，所述高壓支架設于所述加速管的外側，所述液壓油管路的進液口設于所述底座上；

6.如權利要求5所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述冷卻液進口在外殼筒體內(nèi)分為第一管路和第二管路，

7.如權利要求6所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述變阻器安裝于所述高壓帽內(nèi)，液壓油管路沿高壓支架和加速管的間隙連接到所述高壓帽內(nèi)。

8.一種電子加速器，其特征在于，所述電子加速器包括如權利要求1至7中任意一項所述的陽極電位調(diào)節(jié)裝置。

技術總結
本發(fā)明公開了一種陽極電位調(diào)節(jié)裝置及電子加速器，所述電子加速器包括電極片第一片、電極片第二片以及高壓端，所述高壓端與電極片第一片連接，所述陽極電位調(diào)節(jié)裝置包括一變阻器以及一油缸，所述變阻器連接于所述電極片第一片和所述電極片第二片之間；所述油缸通過液壓油管路與一液壓泵連接，所述油缸的活塞與所述變阻器連接，所述活塞用于帶動變阻器調(diào)節(jié)電阻值。本發(fā)明可以在高壓和束流同時存在的情況下，實時觀察束流的變化情況，從而更容易優(yōu)選最佳的陽極電阻，能夠使電子槍處于最佳工作狀態(tài)。

技術研發(fā)人員：宋世鵬,成波,莊保鑫
受保護的技術使用者：上海福照人間技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19