電子簾加速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輻照裝置領(lǐng)域，特別是一種電子簾加速器。
【背景技術(shù)】
[0002]電子簾加速器是一種高壓型加速器，沒有加速管和掃描裝置，具有體積小、外形規(guī)整以及結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。電子簾加速器的應(yīng)用廣泛，主要用于海水淡化、功能膜制備、建筑裝飾材料及錄音帶等高端產(chǎn)品涂層固化，煙氣凈化，廢水治理、薄形橡膠和橡膠乳輻射硫化以及醫(yī)用材料制備等領(lǐng)域。
[0003]圖1為現(xiàn)有的單燈絲結(jié)構(gòu)電子簾加速器橫切面的示意圖，12為單燈絲陰極，圖2為多燈絲結(jié)構(gòu)電子簾加速器橫切面的示意圖，22為多燈絲陰極。6為陽極，5為鈦窗。當(dāng)電子束離開柵極3后，可能會(huì)轟擊在鈦窗5外側(cè)真空室內(nèi)的管壁上造成能量損失、真空度下降、系統(tǒng)效率下降和冷卻不足等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于解決電子簾加速器的電子束擴(kuò)散的問題。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提出一種電子簾加速器，包括陰極、反射極和柵極，在柵極的外側(cè)具有匯聚電極，匯聚電極對(duì)經(jīng)過柵極的發(fā)散電子產(chǎn)生匯聚作用。
[0006]進(jìn)一步地，匯聚電極為位于柵極兩側(cè)的凸起。
[0007]進(jìn)一步地，凸起具有平滑曲面。
[0008]進(jìn)一步地，凸起為圓弧狀結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步地，圓弧為半圓弧、優(yōu)弧或劣弧。
[0010]進(jìn)一步地，圓弧的中心軸位于柵極平行于陰極區(qū)域的延長線上。
[0011]進(jìn)一步地，凸起為拋物面形或斜面形。
[0012]進(jìn)一步地，凸起的高度根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、電子簾加速器的真空室的幾何尺寸和\或靜電場的最大場強(qiáng)要求獲取。
[0013]進(jìn)一步地，平滑曲面的曲率根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、電子簾加速器的真空室的幾何尺寸和\或靜電場的最大場強(qiáng)要求獲取。
[0014]這樣的裝置，匯聚電極產(chǎn)生匯聚發(fā)散電子的電場，從而有效降低電子束在陽極上產(chǎn)生的束斑擴(kuò)散效應(yīng)，提高電子的利用率，并降低陽極處冷卻系統(tǒng)的壓力，提高電子簾加速器的系統(tǒng)效率。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提出一種電子簾加速器，包括陰極、反射極和柵極，柵極包括控制柵極和屏蔽柵極，屏蔽柵極的外側(cè)具有凸起，以產(chǎn)生匯聚電場，對(duì)經(jīng)過柵極的發(fā)散電子產(chǎn)生匯聚作用。
[0016]進(jìn)一步地，凸起具有平滑曲面。
[0017]進(jìn)一步地，凸起為圓弧狀結(jié)構(gòu)
[0018]進(jìn)一步地，圓弧為半圓弧、優(yōu)弧或劣弧。
[0019]進(jìn)一步地，圓弧的中心軸位于柵極平行于陰極區(qū)域的延長線上。
[0020]進(jìn)一步地，凸起的高度根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、電子簾加速器的真空室的幾何尺寸和\或靜電場的最大場強(qiáng)要求獲取。
[0021]進(jìn)一步地，平滑曲面的曲率根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、電子簾加速器的真空室的幾何尺寸和\或靜電場的最大場強(qiáng)要求獲取。
[0022]進(jìn)一步地，圓弧的半徑根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、電子簾加速器的真空室的幾何尺寸和\或靜電場的最大場強(qiáng)要求獲取。
[0023]這樣的裝置，匯聚電極產(chǎn)生匯聚發(fā)散電子的電場，從而有效降低電子束在陽極上產(chǎn)生的束斑擴(kuò)散效應(yīng)，提高電子的利用率，并降低陽極處冷卻系統(tǒng)的壓力，提高電子簾加速器的系統(tǒng)效率。
【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種電子簾加速器結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0026]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種電子簾加速器的部分示意圖。
[0027]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中另一種電子簾加速器的部分示意圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0029]圖5為本實(shí)用新型的電子簾加速器的一個(gè)實(shí)施例的工作原理示意圖。
[0030]圖6為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0031]圖7為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第三個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0032]圖8為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第四個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0033]圖9為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第五個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0034]圖10為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第六個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0035]圖11為本實(shí)用新型的電子簾加速器的第七個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0037]本實(shí)用新型的電子簾加速器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖如圖3所示。圖3為電子簾加速器的一個(gè)實(shí)施例的橫切面，其中，2為陰極，陰極2可以是負(fù)高壓燈絲，用于發(fā)散電子；I為反射極，用于加速電子向柵極方向運(yùn)動(dòng)；3為柵極，用于均勻到達(dá)柵極3的電子；4為匯聚電極，用于對(duì)經(jīng)過柵極3的發(fā)散電子產(chǎn)生匯聚作用。電子束在經(jīng)過柵極后，在空間電荷的作用下會(huì)向外圍發(fā)散，匯聚電極4改變柵極3和鈦窗之間的電場，匯聚發(fā)散的電子。通過這樣的裝置，能夠降低電子束在陽極上產(chǎn)生的束斑擴(kuò)散效應(yīng)，提高電子的利用率，并降低陽極處冷卻系統(tǒng)的壓力，提高電子簾加速器的系統(tǒng)效率。
[0038]本實(shí)用新型的電子簾加速器的一個(gè)實(shí)施例的工作原理的示意圖如圖4所示。I為反射極，2為陰極，3為柵極，4為匯聚電極，這個(gè)實(shí)施例中，匯聚電極4以柵極3向外的圓弧形凸起為例。電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如7所示。在兩側(cè)向外呈圓弧形凸起的柵極3的作用下，等勢(shì)線如8所示。發(fā)散電子在匯聚電極的作用下匯聚，從而減小了空間電場造成的電子擴(kuò)散，提高電子的利用率，并降低陽極處冷卻系統(tǒng)的壓力，提高電子簾加速器的系統(tǒng)效率。
[0039]圖4示意圖中的裝置作為電子簾加速器的一部分，如圖5所示，構(gòu)成電子簾加速器。主體9可以是例如不銹鋼柱型筒，圍成真空室。在圖5的橫切面中，I為反射極，2為陰極，3為柵極，陰極位于反射極和柵極之間，柵極3具有相對(duì)于陰極2的正電位。反射極I又稱懸浮極，是通過接收陰極2燈絲發(fā)射的電子而形成的一個(gè)負(fù)電位電極。反射極I附近為電子減速場，將陰極2發(fā)射朝向反射極運(yùn)動(dòng)的電子減速后朝柵極3的方向加速。6為陽極，在柵極3和陽極6之間產(chǎn)生電子加速場，加速電子向陽極運(yùn)動(dòng)。到達(dá)陽極6的電子經(jīng)過鈦窗5發(fā)射出電子簾加速器。電子束在穿過柵極3向陽極6運(yùn)動(dòng)的過程中，由于空間電場的作用，會(huì)發(fā)生擴(kuò)散效應(yīng)，致使在陽極6上的束斑發(fā)生擴(kuò)散，電子轟擊陽極附近的位置，造成電子束的利用率低，并且對(duì)陽極6附近的冷卻系統(tǒng)造成壓力，且容易造成真空室的真空度下降。匯聚電極4能夠產(chǎn)生匯聚電場，匯聚電場能夠抵消空間電場對(duì)電子束的擴(kuò)散作用，從而減小電子束在陽極6上的束斑擴(kuò)散，提高電子束的利用率，降低冷卻系統(tǒng)的壓力。
[0040]本實(shí)用新型的電子簾加速器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖如圖6所示。圖中，柵極3的兩端向外凸起形成匯聚電極64。這樣的柵極結(jié)構(gòu)能夠在柵極外側(cè)形成電子的匯聚電場，從而匯聚發(fā)散電子。另外，匯聚電極作為柵極的一部分，使電子簾加速器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，易于定位。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，柵極3兩側(cè)向外凸起形成的匯聚電極具有平滑曲面。平滑曲面形成的匯聚電場變化平滑，根據(jù)曲率不同，形成的匯聚電場的平行于鈦窗方向的分量強(qiáng)度不同，有利于調(diào)整匯聚電場強(qiáng)度。
[0042]本實(shí)用新型的電子簾加速器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖如圖7所示。其中，柵極3的兩端向外凸起形成的匯聚電極74為圓弧形。圓弧形的曲面便于加工，能夠降低圓弧表面電場強(qiáng)度，且能夠均勻化電場分布。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，柵極兩端向外凸起形成的圓弧形匯聚電極可以是半圓弧、優(yōu)弧、劣弧。根據(jù)所需的匯聚電場場強(qiáng)，以及配合與柵極相連接的真空室的形狀，調(diào)整圓弧形中心角度、半徑。
[0044]在一個(gè)實(shí)