施例中，柵極兩端的凸起可以是拋物線形或斜面形?？梢愿鶕?jù)對發(fā)散電子匯聚程度的需要調(diào)整凸起的高度。
[0045]在一個實施例中，柵極兩端凸起的高度，或凸起的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要求獲取。匯聚電極的作用是產(chǎn)生一個電子束的匯聚電場，其聚束效果需要同真空室內(nèi)靜電場的散焦作用相抵消，否則容易出現(xiàn)電子束在陽極位置的過聚焦或欠聚焦效應(yīng)。電子束有效寬度越寬，越需要提高束流中心區(qū)域的聚束效果。真空室尺寸越大，靜電場的散焦效果越大，越需要提高電子束的聚束效果。但是，高壓金屬表面高度或曲率變大對應(yīng)電場強度增加，當(dāng)真空中的電場達(dá)到臨界值后會出現(xiàn)高壓打火現(xiàn)象，此時將嚴(yán)重改變靜電場的分布形狀，影響電子束的運動軌跡。因此考慮到真空室內(nèi)靜電場的高壓打火可能性，需要將匯聚電極表面電場控制在極限擊穿場強，如10MV/m，以下。在一個實施例中，可以通過仿真模擬的方式獲取合適的柵極兩端凸起的形狀及高度或曲率。
[0046]柵極兩側(cè)相對中心區(qū)域凸起越大，等勢線對兩側(cè)束流的聚焦效果越明顯，對發(fā)散電子的匯聚作用越強。如圖8所示，匯聚電極84的切線方向與柵極平行于陰極部分的所呈的角度逐漸增大，這樣的柵極形狀，其等勢線兩端向外彎曲明顯，對兩側(cè)束流的聚焦作用強。
[0047]本實用新型的電子簾加速器的一個實施例的示意圖如圖9所示。其中，I為反射極，2為陰極，柵極分為兩部分，分別是第一柵極(控制柵極)301和第二柵極(屏蔽柵極)302。第一柵極301控制陰極2發(fā)射的電子束流強度，第二柵極302將通過第一柵極301的電子束進(jìn)行均勻化處理。第二柵極的兩端向外凸起形成匯聚電極94。通過這樣的裝置，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。
[0048]在一個實施例中，第二柵極302兩端向外的凸起具有平滑曲面。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度不同，有利于調(diào)整匯聚電場的發(fā)散電子匯聚效果。
[0049]本實用新型的電子簾加速器的一個實施例的示意圖如圖10所示。其中，第二柵極302的兩端向外凸起形成的匯聚電極104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度，且能夠均勻化電場分布。
[0050]在一個實施例中，第二柵極302兩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，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。
[0051]在一個實施例中，第二柵極302兩端的凸起可以是拋物線形或斜面形。可以根據(jù)對發(fā)散電子匯聚程度的需要調(diào)整凸起的高度。
[0052]在一個實施例中，第二柵極302兩端凸起的高度，或凸起的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要求獲取。匯聚電極的作用是產(chǎn)生一個電子束的匯聚電場，其聚束效果需要同真空室內(nèi)靜電場的散焦作用相抵消，否則很容易出現(xiàn)電子束在陽極位置的過聚焦或欠聚焦效應(yīng)。電子束有效寬度越寬，圓弧半徑相應(yīng)增大，需要提高束流中心區(qū)域的聚束效果。真空室尺寸越大，靜電場的散焦效果越大，需要提高電子束的聚束效果。但是，高壓金屬表面增高或曲率變大則對應(yīng)電場強度增加，當(dāng)真空中的電場達(dá)到臨界值后會出現(xiàn)高壓打火現(xiàn)象，此時將嚴(yán)重改變靜電場的分布形狀，影響電子束的運動軌跡。因此考慮到真空室內(nèi)靜電場的高壓打火可能性，需要將圓弧半徑表面電場控制在極限擊穿場強，如10MV/m，以下。在一個實施例中，可以通過仿真模擬的方式獲取合適的第二柵極兩端凸起的形狀及高度或曲率。
[0053]第二柵極兩側(cè)相對中心區(qū)域凸起越大，等勢線對兩側(cè)束流的聚焦效果越明顯，對發(fā)散電子的匯聚作用越強。如圖11所示，第二柵極302兩端向外凸起的匯聚電極114的切線與柵極平行于陰極部分的角度逐漸增大，這樣的第二柵極302的形狀，其等勢線兩端向外彎曲明顯，對兩側(cè)束流的聚焦作用強。
[0054]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種電子簾加速器，包括陰極、反射極和柵極，其特征在于: 在所述柵極的外側(cè)具有匯聚電極，所述匯聚電極對經(jīng)過所述柵極的發(fā)散電子產(chǎn)生匯聚作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子簾加速器，其特征在于，所述匯聚電極為位于所述柵極兩側(cè)的凸起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起具有平滑曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起為圓弧狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子簾加速器，其特征在于，所述圓弧為半圓弧、優(yōu)弧或劣弧。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電子簾加速器，其特征在于，所述圓弧的中心軸位于所述柵極平行于所述陰極區(qū)域的延長線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起為拋物面形或斜面形。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起的高度根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、所述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要求獲取。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子簾加速器，其特征在于，所述平滑曲面的曲率根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、所述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要求獲取。
10.一種電子簾加速器，包括陰極、反射極和柵極，所述柵極包括控制柵極和屏蔽柵極，其特征在于: 所述屏蔽柵極的外側(cè)具有凸起，以產(chǎn)生匯聚電場，對經(jīng)過所述柵極的發(fā)散電子產(chǎn)生匯聚作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起具有平滑曲面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起為圓弧狀結(jié)構(gòu)
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子簾加速器，其特征在于，所述圓弧為半圓弧、優(yōu)弧或劣弧。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的電子簾加速器，其特征在于，所述圓弧的中心軸位于所述柵極平行于所述陰極區(qū)域的延長線上。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子簾加速器，其特征在于，所述凸起的高度根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、所述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要求獲取。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子簾加速器，其特征在于，所述平滑曲面的曲率根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、所述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要求獲取。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子簾加速器，其特征在于，所述圓弧的半徑根據(jù)輸出電子束流的有效寬度、所述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要求獲取。
【專利摘要】本實用新型提出一種電子簾加速器，涉及輻照領(lǐng)域。其中本實用新型的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，匯聚電極對經(jīng)過柵極的發(fā)散電子產(chǎn)生匯聚作用。通過這樣的裝置，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。
【IPC分類】G21K5-00, H05H7-14
【公開號】CN204482146
【申請?zhí)枴緾N201520186682
【發(fā)明人】劉晉升, 李國華, 唐華平, 李健, 劉耀紅
【申請人】同方威視技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月30日