一种低阻抗卧式强流电子束装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低阻抗卧式强流电子束装置，包括高压直流电源HVDC、高压触发脉冲电源PHV、球间隙触发开关S、脉冲电力电容器C以及强流二极管D；所述脉冲电力电容器C为卧式电容器，其正极通过软连接器件M1与球间隙触发开关S的开关阳极相连，其负极通过软连接器件M2与强流二极管D的阴极电片相连；所述球间隙触发开关S、脉冲电力电容器C以及两软连接器件设于一导体筒F内，并能随导体筒F移动；该导体筒F接地，其一端与球间隙触发开关S的开关阴极相连，另一端与强流二极管D相连。本实用新型专利技术取消了脉冲成形线，能消除成形线的特征阻抗上电压损耗，提高束源强度和陡度（质量），且安装、拆卸与维修更加简单方便。

A low impedance horizontal strong current electron beam device

The utility model discloses a low impedance horizontal strong current electron beam device, which includes a high voltage DC power supply HVDC, a high voltage trigger pulse power PHV, a ball gap trigger switch S, a pulse power capacitor C and a strong current diode D, and the pulse power capacitor C is a horizontal capacitor, and the positive pole is touched by the soft connector M1 and the ball gap. The switch S is connected to the switch anode, whose negative electrode is connected to the cathode electric sheet of the strong current diode D through the soft connector M2; the ball gap trigger switch S, the pulse power capacitor C, and the two soft connection device are located in a conductor cylinder F and can move with the conductor tube F; the conductor cylinder is connected to the earth and one end of the cylinder triggers the switch S with the ball gap. The switch is connected to the cathode and the other end is connected to the high current diode D. The utility model eliminates the pulse forming line, can eliminate the voltage loss on the characteristic impedance of the forming line, improve the beam source strength and the steepness (quality), and the installation, disassembly and maintenance are more simple and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种低阻抗卧式强流电子束装置
本技术涉及一种电子束装置，尤其涉及一种低阻抗卧式强流电子束装置。
技术介绍
电子束是高能束流，束流中电子的运动速度极高、单位质量携带的动能极大；利用其动能来加工材料表面，能显著提高材料表面的耐磨损、腐蚀、疲劳等性能，对制造业的推动具有重要意义。电子束表面改性开始于20世纪70年代，其特点主要是利用高能电子束作用在材料表面上时发生的撞击效应、溅射效应和注入效应，使材料表面温度迅速升高，表层成分和组织结构发生变化，进而提高材料表面硬度，增强耐磨性，改善耐腐蚀性能，从而延长处理件的服役寿命。但现有电子束设备的大电容与强流二极管连接时采用的是电缆连接的方式，由于电缆的阻抗较高，从而使得电缆分担了一部分电压，降低了电子束源的幅度和陡度等质量；并且，采用这种连接方式，在装配、拆卸以及维修过程中都非常麻烦，给施工带来了极大的不便。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种低阻抗卧式强流电子束装置，能消除脉冲成形线上的电压损耗，提高束源强度（质量），且安装、拆卸与维修更加简单方便。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是这样的：一种低阻抗卧式强流电子束装置，包括高压直流电源HVDC、高压触发脉冲电源PHV、球间隙触发开关S、脉冲电力电容器C以及强流二极管D；所述高压直流电源HVDC的正极经限流电阻R后与球间隙触发开关的开关阳极相连，其负极接地；所述高压触发脉冲电源PHV正负极分别与球间隙触发开关S的两电极针相连；其特征在于：所述脉冲电力电容器C为卧式电容器，其正极通过第一软连接器件M1与球间隙触发开关S的开关阳极相连，其负极通过第二软连接器件M2与强流二极管D的阴极电片相连；所述球间隙触发开关S、脉冲电力电容器C以及两软连接器件设于一导体筒F内，并能随导体筒F移动；该导体筒F接地，其一端与球间隙触发开关S的开关阴极相连，另一端与强流二极管D相连，且在导体筒F与强流二极管D之间设有绝缘套管J；同时，脉冲电力电容器C的负极同时与电感L1和L2的一端相连，电感L1和L2的另一端均与导体筒F相连。进一步地，所述第一软连接器件M1包括左连接盘、右连接盘和数块弧形导体；所述左连接盘和右连接盘的轴心线重合，所述弧形导体绕左连接盘和右连接盘一周均匀分布，其两端分别与左连接盘和右连接盘相连，且弧形导体的内侧朝向左连接盘和右连接盘。进一步地，所述强流二极管D包括一端开放的管体，该管体的开放端由绝缘套管封闭，使管体内形成真空腔；在管体内的真空腔内设有阴极电片Y、阳极电片Q以及靶材B，所述阴极电片Y、阳极电片Q和靶材B位于同一直线上；在管体的底部设有固定支架G，在管体上靠近其两端处分别套设有一导向脉冲磁场线圈MC。进一步地，所述高压触发脉冲电源PHV包括直流电源DC、限流电阻R1、可控硅T、充电电容C1以及脉冲变压器TP；所述直流电源DC的正极经限流电阻R1后同时与可控硅T的阳极和充电电容C1的正极相连；所述可控硅T的阴极与直流电源DC的负极相连，所述充电电容C1的负极经脉冲变压器TP的初级线圈后与直流电源DC的负极相连；所述脉冲变压器TP的次级线圈的两端分别与球间隙触发开关S的两电极针相连。与现有技术相比，本技术具有如下优点：1、采用卧式脉冲电力电容器，且脉冲电力电容器直接与球间隙触发开关连接，脉冲电力电容器在通过软连接器件与强流二极管相连；从而能够有效消除脉冲成形线的线路阻抗，大大提高了的束源强度和陡度（质量）。2、在脉冲电力电容器外侧的绝缘筒上设有滑轮，从而能够带动脉冲电力电容器等部件移动，从而方便各元件的安装、拆卸与维修。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为高压触发脉冲电源的供电原理图。图3为软连接器件的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明。实施例：参见图1、图2以及图3，一种低阻抗卧式强流电子束装置，包括高压直流电源HVDC、高压触发脉冲电源PHV、球间隙触发开关S、脉冲电力电容器C以及强流二极管D。所述高压直流电源HVDC用于对脉冲电力电容器进行充电；其正极经限流电阻R后与球间隙触发开关S的开关阳极相连，其负极接地。所述高压触发脉冲电源PHV为低阻抗强流电子束装置提供脉冲高压，其正负极分别与球间隙触发开关S的两电极针相连。其中，所述强流二极管D包括一端开放的管体，该管体的开放端由绝缘套管J封闭，使管体内形成真空腔；在管体内的真空腔内设有阴极电片Y、阳极电片Q以及靶材B，所述阴极电片Y、阳极电片Q和靶材B位于同一直线上。在管体的底部设有固定支架G，在管体上靠近其两端处分别套设有一导向脉冲磁场线圈MC。所述脉冲电力电容器C为卧式电容器，为低阻抗卧式强流电子束装置产生的电子束提供加速电压；其正极通过第一软连接器件M1与球间隙触发开关S的开关阳极相连，其负极通过第二软连接器件M2与强流二极管D的阴极电片相连；所述第一软连接器件M1将脉冲电力电容器C与球间隙触发开关S直接相连，并将脉冲电力电容器C与强流二极管D直接连接；其包括左连接盘、右连接盘和数块弧形导体；所述左连接盘和右连接盘的轴心线重合，所述弧形导体绕左连接盘和右连接盘一周均匀分布，其两端分别与左连接盘和右连接盘相连，且弧形导体的内侧朝向左连接盘和右连接盘。所述球间隙触发开关S、脉冲电力电容器C以及两软连接器件设于一导体筒F内，并能随导体筒F移动；在导体筒F上对应球间隙触发开关S的开关阳极CA、开关阴极CG、以及两电极针TR1、TR2分别设有一进线套管，从而防止短路等情况发生。在导体筒F的底部设有滑轮H，便于滑动整个导体筒，使其内的脉冲电力电容器C以及第一软连接器件M1等移动更加方便，从而便于元器件便于安装拆卸等。该导体筒F接地，其一端与球间隙触发开关S的开关阴极相连，另一端通过绝缘套管J与强流二极管D相连；以防止与强流二极管的内壁放电。同时，脉冲电力电容器C的负极同时与电感L1和L2的一端相连，电感L1和L2的另一端均与导体筒F相连；用于测量低阻抗卧式强流电子束装置阴极电流。所述高压触发脉冲电源PHV包括直流电源DC、限流电阻R1、可控硅T、充电电容C1以及脉冲变压器TP；所述直流电源DC的正极经限流电阻R1后同时与可控硅T的阳极和充电电容C1的正极相连；所述可控硅T的阴极与直流电源DC的负极相连，所述充电电容C1的负极经脉冲变压器TP的初级线圈后与直流电源DC的负极相连；所述脉冲变压器TP的次级线圈的两端分别与球间隙触发开关S的两电极针相连。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低阻抗卧式强流电子束装置，包括高压直流电源（HVDC）、高压触发脉冲电源（PHV）、球间隙触发开关（S）、脉冲电力电容器（C）以及强流二极管（D）；所述高压直流电源（HVDC）的正极经限流电阻（R）后与球间隙触发开关（S）的开关阳极相连，其负极接地；所述高压触发脉冲电源（PHV）正负极分别与球间隙触发开关（S）的两电极针相连；其特征在于：所述脉冲电力电容器（C）为卧式电容器，其正极通过第一软连接器件（M1）与球间隙触发开关（S）的开关阳极相连，其负极通过第二软连接器件（M2）与强流二极管（D）的阴极电片相连；所述球间隙触发开关（S）、脉冲电力电容器（C）以及两软连接器件设于一导体筒（F）内，并能随导体筒（F）移动；该导体筒（F）接地，其一端与球间隙触发开关（S）的开关阴极相连，另一端与强流二极管（D）相连，且在导体筒（F）与强流二极管（D）之间设有绝缘套管（J）；同时，脉冲电力电容器（C）的负极同时与电感（L1）和（L2）的一端相连，电感（L1）和（L2）的另一端均与导体筒（F）相连。

【技术特征摘要】
1.一种低阻抗卧式强流电子束装置，包括高压直流电源（HVDC）、高压触发脉冲电源（PHV）、球间隙触发开关（S）、脉冲电力电容器（C）以及强流二极管（D）；所述高压直流电源（HVDC）的正极经限流电阻（R）后与球间隙触发开关（S）的开关阳极相连，其负极接地；所述高压触发脉冲电源（PHV）正负极分别与球间隙触发开关（S）的两电极针相连；其特征在于：所述脉冲电力电容器（C）为卧式电容器，其正极通过第一软连接器件（M1）与球间隙触发开关（S）的开关阳极相连，其负极通过第二软连接器件（M2）与强流二极管（D）的阴极电片相连；所述球间隙触发开关（S）、脉冲电力电容器（C）以及两软连接器件设于一导体筒（F）内，并能随导体筒（F）移动；该导体筒（F）接地，其一端与球间隙触发开关（S）的开关阴极相连，另一端与强流二极管（D）相连，且在导体筒（F）与强流二极管（D）之间设有绝缘套管（J）；同时，脉冲电力电容器（C）的负极同时与电感（L1）和（L2）的一端相连，电感（L1）和（L2）的另一端均与导体筒（F）相连。2.根据权利要求1所述的一种低阻抗卧式强流电子束装置，其特征在于：在导体筒（F）的底部设有滑轮（H）。3.根据权利要求1所述的一种低阻抗卧式强流电子束装置，其特征在于：所述第一软连接器...

【专利技术属性】
技术研发人员：古亮，孙军，陈龙，贺娟，陈新岗，李辉，胡建军，许洪斌，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50