用于无损检测的X波段小焦点加速器制造技术

本公开提供一种用于无损检测的X波段小焦点加速器，包括：磁控管，用于产生微波；加速管，用于将电子加速，其中，加速管为X波段加速管；微波系统，连接在磁控管和加速管之间，微波系统用于将磁控管产生的微波馈入加速管；电子枪，与加速管连接，用于向加速管内发射电子束；以及电子枪电源，用于向电子枪供电；其中，加速管、微波系统、磁控管和电子枪电源沿加速器的前后方向依次设置，从而决定加速器的长度。本公开中采用X波段加速管可以更容易地实现小焦点，图像分辨率高，并且将加速器所需的加速管、微波系统、磁控管和电子枪电源依次排列以限定加速器的长度，这样可以充分利用加速器的内部空间，缩小加速器的外形尺寸。缩小加速器的外形尺寸。缩小加速器的外形尺寸。

【技术实现步骤摘要】
用于无损检测的X波段小焦点加速器


[0001]本公开涉及电子直线加速器
，尤其涉及一种用于无损检测的X波段小焦点加速器。

技术介绍

[0002]X射线源是指产生X射线的设备，通常采用X射线管(X光机)和电子直线加速器。由于不同X射线源的工作原理不同，一般按照以下能量区间进行划分。产生能量低于500keV的X射线(这里的能量指的是打靶前电子束能量)主要采用X射线管作为X射线源，X射线管的焦点尺寸可达到0.5mm以下，有利于提高辐射成像的空间分辨率，但由于能量低，射线穿透力弱，只能检测薄的工件。产生能量高于1MeV的X射线主要采用电子直线加速器作为X射线源，电子直线加速器产生的X射线能量高、穿透力强，可检测大型工件。
[0003]目前大多数电子直线加速器采用S波段加速管，相关的微波器件比如磁控管、四端环流器、波导、移相器等器件技术成熟且价格合理，市场上已大面积投入使用。以现有的一种无损检测用S波段2MeV加速器为例，加速器焦点尺寸约为1.5mm～2mm，空间分辨率大约为1.5～3LP/mm，其无法满足高精度加工件的检测。并且，该加速器的重量偏重，尺寸偏大。在很多应用场景里比如工业CT、车载式安检设备上都要求加速器机头重量轻结构小，该加速器无法满足更多的市场需求。
[0004]综上所述，目前的X射线源中X射线管虽然焦点小，图像分辨率高，但能量低，而S波段加速器则焦点偏大，图像分辨率低，重量重、机头尺寸偏大，无法满足特殊领域里的无损检测需求，因此需要一种焦点小、重量轻、结构紧凑的电子直线加速装置来满足该领域的市场需求。

技术实现思路

[0005]在一个方面，本公开提供了一种用于无损检测的X波段小焦点加速器，包括：磁控管，用于产生微波；加速管，用于将电子加速，其中，所述加速管为X波段加速管；微波系统，连接在所述磁控管和所述加速管之间，所述微波系统用于将所述磁控管产生的微波馈入所述加速管；电子枪，与所述加速管连接，用于向所述加速管内发射电子束；以及电子枪电源，用于向所述电子枪供电；其中，所述加速管、所述微波系统、所述磁控管和所述电子枪电源沿加速器的前后方向依次设置，从而决定加速器的长度。
[0006]根据本公开的实施例，所述微波系统包括波导和环流器，所述波导用于传递微波功率，所述环流器用于隔离向所述磁控管反馈的微波功率。
[0007]根据本公开的实施例，所述波导包括一个充气直波导和一个充气弯波导，所述充气直波导连接在所述磁控管和所述环流器之间，所述充气弯波导连接在所述环流器与所述加速管之间。
[0008]根据本公开的实施例，所述环流器包括四端环流器，所述四端环流器沿所述加速器的前后方向设置。
[0009]根据本公开的实施例，所述加速器还包括固态开关分机，所述固态开关分机用于将输入的直流高压转换为脉冲高压，所述固态开关分机与所述磁控管连接，所述磁控管用于接收所述固态开关分机的脉冲高压以产生微波。
[0010]根据本公开的实施例，在所述加速器的安装状态下，所述固态开关分机位于所述磁控管的底部。
[0011]根据本公开的实施例，所述加速器还包括外准直器以及外准直器控制单元，在所述加速器的安装状态下，所述外准直器控制单元位于所述磁控管的底部。
[0012]根据本公开的实施例，所述加速器还包括磁脉冲变压器，所述磁脉冲变压器连接所述固态开关分机和所述磁控管，所述磁脉冲变压器、所述固态开关分机和所述外准直器控制单元沿所述加速器的左右方向依次设置，从而决定所述加速器的宽度。
[0013]根据本公开的实施例，所述加速器还包括机头机架，所述机头机架呈框形结构，所述加速管、所述微波系统、所述磁控管和所述电子枪电源均设置于所述框形结构内部且沿所述框形结构的长度方向分布，所述磁脉冲变压器、所述固态开关分机和所述外准直器控制单元均设置于所述框形结构内部且沿所述框形结构的宽度方向分布。
[0014]根据本公开的实施例，所述电子枪电源包括电子枪低压电源和电子枪高压电源。
[0015]根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器，其中，加速管采用X波段加速管，可以更容易地实现小焦点，使得图像分辨率高，并且由于X波段加速管的体积和重量会更小，同时，将加速管、微波系统、磁控管和电子枪电源沿加速器的前后方向紧密排列，可以使得加速器的内部结构排布更紧凑，加速器的外形尺寸更小，能够在场地受限的场景下满足大型高精密加工件的无损检测需求。
附图说明
[0016]通过下文中参照附图对本公开所作的描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。
[0017]图1是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的立体结构示意图。
[0018]图2是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的另一视角的立体结构示意图，其中隐藏了外准直器控制单元。
[0019]图3是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的正视示意图。
[0020]图4是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的俯视示意图。
[0021]图5是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的后视示意图。
[0022]图6是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的左视示意图。
[0023]图7是根据本公开实施例的用于无损检测的X波段小焦点加速器的右视示意图。
[0024]图8是根据本公开实施例的磁控管和微波系统的立体结构示意图。
[0025]图9是根据本公开实施例的磁控管和微波系统的正视示意图。
[0026]图中，加速器100，磁控管110，加速管120，微波系统130，环流器131，充气直波导132，充气弯波导133，水冷大负载134，小负载135，电子枪电源140，固态开关分机150，外准直器160，外准直器控制单元161，磁脉冲变压器170，机头机架180。
[0027]需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，结构或区域
的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0028]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0029]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本领域普通技术人员所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0030]在本文中，除非另有特别说明，诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无损检测的X波段小焦点加速器，其特征在于，包括：磁控管，用于产生微波；加速管，用于将电子加速，其中，所述加速管为X波段加速管；微波系统，连接在所述磁控管和所述加速管之间，所述微波系统用于将所述磁控管产生的微波馈入所述加速管；电子枪，与所述加速管连接，用于向所述加速管内发射电子束；以及电子枪电源，用于向所述电子枪供电；其中，所述加速管、所述微波系统、所述磁控管和所述电子枪电源沿加速器的前后方向依次设置，从而决定加速器的长度。2.根据权利要求1所述的用于无损检测的X波段小焦点加速器，其特征在于，所述微波系统包括波导和环流器，所述波导用于传递微波功率，所述环流器用于隔离向所述磁控管反馈的微波功率。3.根据权利要求2所述的用于无损检测的X波段小焦点加速器，其特征在于，所述波导包括一个充气直波导和一个充气弯波导，所述充气直波导连接在所述磁控管和所述环流器之间，所述充气弯波导连接在所述环流器与所述加速管之间。4.根据权利要求2所述的用于无损检测的X波段小焦点加速器，其特征在于，所述环流器包括四端环流器，所述四端环流器沿所述加速器的前后方向设置。5.根据权利要求1所述的用于无损检测的X波段小焦点加速器，其特征在于，所述加速器还包括固态开关分机，所述固态开关分机用于将输入的直流高压转换为脉冲高压，所述固态开关分机与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀红，陈怀璧，贾玮，查浩，何宇，李健，管伟强，金明，叶青，李俊江，徐艳，
申请(专利权)人：清华大学北京固鸿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：