一种整体密封式电子帘加速器制造技术

本发明专利技术涉及电子帘加速器，特别是整体密封的电子帘加速器，本发明专利技术的整体密封式电子帘加速器，包括：整体密封的真空腔体和安装于所述真空腔体内部的阴栅组件，其中，所述真空腔体包括圆筒腔体、电子束窗组件、端头封板组件、端头法兰组件、高压连接器组件，所述圆筒腔体、所述电子束窗组件、所述端头封板组件、所述端头法兰组件、所述高压连接器组件通过焊接连接形成整体密封的真空结构。本发明专利技术的整体密封的电子帘加速器通过温度范围250℃至600℃的高温烘烤排气可达到10

【技术实现步骤摘要】
一种整体密封式电子帘加速器


[0001]本专利技术涉及电子加速器领域，更具体地涉及一种整体密封的电子帘加速器。

技术介绍

[0002]电子加速器在辐照加工领域应用极为广泛，包括材料改性、辐照交联、辐照灭菌、辐照固化、辐照降解、辐照消毒、辐照保鲜、辐照育种等，其中大部分是直接使用电子束进行辐照加工。电子帘加速器是其主要类型之一，产生的电子束能量较低，通常为150kV至300kV，但是效率高、功率大、体积小，是辐照固化、辐照消毒、辐照灭菌等应用的主要设备。用于辐照加工的电子加速器通常包括电子束的产生、电子束的加速、电子束的引出、以及真空环境的获取四个部分。电子帘加速器是电子加速器中高压型加速器的一种，其主体是一个不锈钢圆筒型真空加速腔，阴极组件放置于真空加速腔内的圆心位置，阴极组件在沿轴线的一定长度范围内产生电子发射，形成雨帘状，因此称为电子帘加速器。
[0003]电子帘加速器中电子束的产生主要通过阴极产生自由电子，常见的是灯丝加热的方式产生，为了使自由电子形成定向运动，通常还包括栅极，阴极和栅极统称阴栅组件，处于电子帘加速器的内部中心位置。电子帘加速器使用高压电场对电子束进行加速，使其获得能量，为了实施便利，通常以外壳为地点位，对阴栅组件施加负的高压，从而在阴栅组件与外壳之间形成高压电场，这就需要一种将高压从外部穿过外壳引到内部阴栅组件的装置，通常称为高压连接器。高能量的电子束用于辐照加工，就还需要让其穿过外壳进入到大气环境中，能让电子束顺利通过的是一种以厚度非常小的钛膜为主的电子束引出装置。电子束的产生和加速需要在真空环境中进行，才能避免阴极烧断、高压打火以及电子在加速过程中不会与气体分子碰撞而损失掉，因此电子帘加速器还需要构成一个密封的真空腔体，通常真空度越高，电子帘加速器的工作才能越稳定。其中高压的馈入、电子束的引出和高真空密封是最主要的技术难点。
[0004]现有技术上，高压馈入方面，为了实现与国际通用的高压电缆插头连接同时又满足真空封装要求，高压连接器的结构非常复杂，如公开号为CN104735896A的中国专利公开了，高压连接器包含复杂的油箱结构，外部高压电源先通过常规线缆连接到油箱，油箱与真空腔密封隔离，同时需要与腔体高压绝缘的同时通过引线端子将高压从油箱引入真空腔，结构复杂、体积大。现有技术上，电子束的引出方面，为了实现厚度10
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50um的钛膜与加速器腔体的真空密封，通常采用复杂的法兰与弹性材料的机械压力密封结构，如公开号为CN110337172A的中国专利公开了钛窗组件，公开号为CN214279901U、CN215299173U的中国专利公开了引出窗等，通常需要上下两个厚实的法兰，法兰上布置密封槽和一圈紧固螺栓，体积大、重量重，且机械压接密封的真空密封效果差，不利于电子帘加速器的大功率长时间稳定工作。现有技术上，真空密封方面，电子帘加速器为了实现灯丝组件的装配、灯丝电源及高压的引入、电子束的引出等功能，加速器真空腔体上设置了众多开口，结构复杂，实现真空密封的密封面众多，且不同的位置分别通过橡胶圈、橡胶垫、铜圈等不同弹性材料的机械压力密封，很难实现超过真空所需的密封效果。现有技术上，真空实现方面，电子帘加速
器由于结构复杂，体积大，且众多密封面的密封方式复杂，如钛窗等位置采用了橡胶圈等有机弹性材料密封，不适合250度以上的高温烘烤排气，电子帘加速器只能通过包含机械泵和分子泵的真空机组长时间抽气来达到并维持高真空状态，属於开放式的真空方案，如公开号为CN215299173U的中国专利公开了真空泵，加速器真空腔体通过真空管道、法兰连接外置的真空泵，系统使用时辅助设备成本高，且维护复杂，使用便利性差。
[0005]为此，需要一种创新的技术，更好地解决电子帘加速器在高压馈入、电子束引出和真空密封与超高真空实现的技术难题，实现真空密封泄露率低、长时间可靠性高、适合高温烘烤实现超高真空状态，且体积小、重量轻、易于维护和使用的新型一体密封式电子帘加速器。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是提供一种更好地解决电子帘加速器在高压馈入、电子束引出和真空密封与超高真空实现方面难题的创新技术方案，进一步提供一种真空密封泄露率低、长时间可靠性高、适合高温烘烤实现超高真空状态，且体积小、重量轻、易于维护和使用的新型一体密封式电子帘加速器。
[0007]本专利技术的提供一种真空密封泄露率低、长时间可靠性高、适合高温烘烤实现超高真空状态，且体积小、重量轻、易于维护和使用的整体密封式电子帘加速器。
[0008]本专利技术的整体密封式电子帘加速器包括：整体密封的真空腔体和安装于所述真空腔体内部的阴栅组件，其中，所述真空腔体包括圆筒腔体、电子束窗组件、端头封板组件、端头法兰组件、高压连接器组件，所述圆筒腔体、所述电子束窗组件、所述端头封板组件、所述端头法兰组件、所述高压连接器组件通过焊接连接形成真空结构，所述真空结构的内部为整体密封的所述真空腔体。
[0009]在一个实施方式中，所述圆筒腔体的侧面具有与轴线平行的第一开口，所述圆筒腔体的两端分别具有第二开口和第三开口；所述电子束窗组件通过第一焊接位置与所述圆筒腔体的第一开口以焊接方式相连接，且与所述圆筒腔体形成真空密封连接；所述端头封板组件通过第二焊接位置与所述圆筒腔体的第二开口以焊接方式相连接，且与所述圆筒腔体形成真空密封连接；所述端头法兰组件的外沿通过第三焊接位置与所述圆筒腔体的第三开口以焊接方式相连接，且与所述圆筒腔体形成真空密封连接；所述端头法兰组件的中部具有安装孔，所述高压连接器组件的一端通过第四焊接位置与所述端头法兰组件的安装孔以焊接方式相连接，且与所述端头法兰组件形成真空密封连接，所述圆筒腔体的材质为铜、铝、铁、不锈钢中的一种。
[0010]在一个实施方式中，所述电子束窗组件包括电子束窗框架和钛膜，所述电子束窗框架和所述钛膜通过焊接连接形成真空密封组件，所述电子束窗框架的材质为不锈钢，所述钛膜的材质为钛，所述钛膜的厚度10um至50um。电子束窗组件通过第一焊接位置与圆筒腔体的第一开口以焊接的方式相连接，封住圆筒腔体侧面的第一开口，且形成真空密封连接。
[0011]在一个实施方式中，所述端头封板组件位于圆筒腔体的一端，封住圆筒腔体的第二开口，与所述圆筒腔体实现真空密封连接。所述端头封板组件采用金属材质铜、铝、铁、不锈钢中的一种。
[0012]在一个实施方式中，所述高压连接器组件包括：陶瓷绝缘体、焊接在所述陶瓷绝缘体一端的第一金属焊接环、焊接在所述陶瓷绝缘体另一端的第二金属焊接环、安装于所述第二金属焊接环上的第一引线端子、第二引线端子和第三引线端子，以及分别将所述三个引线端子与所述第二金属焊接环进行电绝缘的小陶瓷绝缘体；所述高压连接器组件的组成部件通过焊接连接形成真空密封组件。
[0013]在一个实施方式中，所述端头法兰组件材质采用金属材质铜、铝、铁、不锈钢中的一种，所述端头法兰组件的中部开有安装孔，所述安装孔外围设置有一圈螺栓孔，所述螺栓孔为带螺纹的盲孔。所述端头法兰组件通过第三焊接位置与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体密封式电子帘加速器，其特征在于，包括：整体密封的真空腔体和安装于所述真空腔体内部的阴栅组件，其中，所述真空腔体包括圆筒腔体、电子束窗组件、端头封板组件、端头法兰组件、高压连接器组件，所述圆筒腔体、所述电子束窗组件、所述端头封板组件、所述端头法兰组件、所述高压连接器组件通过焊接连接形成真空结构，所述真空结构的内部为整体密封的所述真空腔体。2.根据权利要求1所述的整体密封式电子帘加速器，其特征在于，所述圆筒腔体的侧面具有与轴线平行的第一开口，所述圆筒腔体的两端分别具有第二开口和第三开口；所述电子束窗组件通过第一焊接位置与所述圆筒腔体的第一开口以焊接方式相连接，且与所述圆筒腔体形成真空密封连接；所述端头封板组件通过第二焊接位置与所述圆筒腔体的第二开口以焊接方式相连接，且与所述圆筒腔体形成真空密封连接；所述端头法兰组件的外沿通过第三焊接位置与所述圆筒腔体的第三开口以焊接方式相连接，且与所述圆筒腔体形成真空密封连接；所述端头法兰组件的中部具有安装孔，所述高压连接器组件的一端通过第四焊接位置与所述端头法兰组件的安装孔以焊接方式相连接，且与所述端头法兰组件形成真空密封连接。3.根据权利要求2所述的整体密封式电子帘加速器，其特征在于，所述电子束窗组件包括电子束窗框架和钛膜，所述电子束窗框架和所述钛膜通过焊接连接形成真空密封组件，所述电子束窗框架的材质为不锈钢，所述钛膜的材质为钛，所述钛膜的厚度10um至50um。4.根据权利要求3所述的整体密封式电子帘加速器，其特征在于，所述高压连接器组件包括：陶瓷绝缘体、焊接在所述陶瓷绝缘体一端的第一金属焊接环、焊接在所述陶瓷绝缘体另一端的第二金属焊接环、安装于所述第二金属焊接环上的第一引线端子、第二引线端子和第三引线端子，以及分别将所述三个引线...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华林，雷泽胜，刘滔，吴新凯，吴昊，
申请(专利权)人：昆山钇铼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：