一种直线电子加速器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直线电子束加速器，由电子发射阴极（１７）发射的电子，在束流强度控制极（１９）的控制下，在第一阳极（１４）和第二阳极（２３）之间，形成的真空中同一个电场内加速、聚焦成束流（１２），在束流直线前进的方向上，进一步被第三阳极（２２）金属薄层窗形的第四阳极（２０）加速成较高能量的电子束辐射源，为使加速、聚焦的电场空间有所需的温度，则在绝缘外壳（２６）和第二金属阳极（２３）形成的空心区、第一金属阳极（１３）的空心区形成了冷却空间。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是涉及到对电子束处理方面的直线电子加速器。尤其是由对电子束能够将聚焦和加速同时在单一的电场中完成的几何体形成的空间、低温直热串片式电子发射的阴极、多个矩形环状阳极二次加速区、矩形面输送窗、真空室、不可逆真空吸附层、维持正常工作的冷却体、必要的与外部相连的高低压接线端子、机械固定部件组的电子加速器。目前在工业场合应用的直线加速器。其主要技术特征是具有代表性的直线加速器，由电发热的灯丝及套在灯丝上，涂覆金属氧化物的金属筒构成旁热式电子发射阴极、控制栅极、第一加速控制阳极、聚焦极、第二加速阳极，将他们依次在一条轴线上间隔排列后，固定封装到管状真空装置中。目的是这样来实现的给热发射电子的发射阴极加热后，电子就从发射阴极逸出，跑到发射阴极附近空间中。在发射阴极与第二阳极之间有第一加速控制阳极(控制栅极)控制飞到该极电子的多少。在第一加速控制阳极与阴极之间静电场力的作用下，在阴极附近的电子飞到了第一加速控制阳极，因为第一加速控制阳极的中心是圆环形的空心区，所以，被第一次加速的电子可从第一加速控制阳极空心区穿过。从第一加速控制阳极被加速后，电子再次被第二阳极加速，经静电场聚焦或磁聚焦后，形成柱状高能电子束，供不同的用途。当然，还有类似结构的直线电子加速器存在的问题是该种类型的直线电子加速器结构、电极复杂发射电流小，阴极区易污染(热发射表面温度600℃)降低发射效率；因为阴极被加热的温度高、寿命短。本技术提供的直线电子加速器，它不仅在线型发射阴极表面温度180℃低温时就可发射出大量电子，而且在几个简易的金属几何体形成的真空空间中即可使电子束加速、聚焦在同一空间中完成；在电子发射阴极的一侧，还平行放置一个可控制较大的束电流带状金属控制电极。为使电子加速器在大电流下，不因温升破坏工作的稳定性，还在加速空间中装有冷恒温装置。为了解决上述任务，本技术速采用的方案是将已知热灯丝、旁热式金属氧化物涂层的阴极构成的电子发射极，用一条涂有180℃～200℃就可发射大量电子的金属氧化物直线型热阻管取代，称为电子发射阴极。由于采用低温电子发射材料及发射面积成千上万倍地增加，所以在低温下即可使发射电子数也已成千上万倍地增加。将已知的圆环型第一阳极控制栅极被一条长方形带状金属电极取代，并且和现状电子发射阴极平行放置，由于控制面积的增大，故可控制较大的电流。与电子发射阴极平行放置的长条形、横断面呈心形的空心金属几何体作为第一阳极，其空心区为第一阳极的冷却区；和第一阳极的轴线平行，而且开有窗口的金属圆筒作为第二阳极；在第一阳极和第二阴极的真空空间形成加速、聚焦同空间完成的电场中，电子发射阴极逸出的电子就会在第一阳极和第二阴极间的一个真空中的电场得到加速、聚焦，而且电子束被加速、聚焦到筒状第二阴极的长方形窗口处逸出，电子束的聚焦面与长方形窗口的表面共面。为了进一步将电子加速，在设定第三加速阳极、第四加速阳极。在筒状的第二阳极的外部，有与其同轴的绝缘筒状外壳，在二者之间为一空心区，该空心区为第二阳极的冷却区和外部冷却媒质相通。由于采用上述方案，在电子发射阴极在较低温度下可获得大量的发射电子，在同一个静电场空间中可将电子束的加速、聚焦完成，获得较大的电子束流。以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明附附图说明图1已知的直线电子加速器。附图2电子发射阴极纵断面图。附图3直线电子加速器横断面结构原理图附图4直线电子加速器外形示意图。附图1，它是已知的直线电子加速器，表面上涂有易发射电子的金属氧化物金属圆筒(7)和加热灯丝(8)构成发射电子的阴极，给加热灯丝8供电后，表面涂有金属氧化物的金属圆筒发射出电子；在第一加速阳极(4)和和阴极(7)之间，由控制栅极控制发射电子束流的多少；电子在第一、二加速阳极(4)、(3)被加速后，经聚焦极(2)进行聚焦后形成较细的电子束流(1)。附图2，在一个金属热阻管的表面涂覆具有较低电子逸出功的金属氧化物涂层(9)，当给金属热阻管(10)通电后，热阻管(10)就会被加热。从而使金属氧化物(9)也被直接加热，导致该层金属氧化物发射电子。由于这种管状的阴极发射面积大，故电子发射数目多。附图3，被固定在固定架(18)上的电子发射阴极(18)通电加热后，就有电子从阴极10的表面逸出；在横截面呈心形的空心第一金属阳极(14)和第二金属阳极(23)之间，形成的真空电场空间中，电子既被加速，同时也被聚焦到第二金属阳极(23)的窗口位置；在同一空间中被加速、聚焦后的电子束(12)在窗口处，在电子束前进的方向上，被矩形环状的第三金属加速阳极(22)、第四加速阳极(20)进一步直线加速。矩形环状的第三金属阳极，被固定在矩形绝缘槽(21)中。第四加速阳极(20)是内表面上涂有非金属物质的薄金属层，它既能够使电子穿过，而又可起到将电子加速、聚焦的真空室与外界隔绝。附图3中第一金属阳极是空心的，在该阳极两端有接口(13)可和附图4中的绝缘接管(29)、(30)相连通。当通电运行时，第一金属阳极(14)会产生较多的热量，为冷却它，可从附图4的接管(29)将冷却媒质通入，从接管(30)流出，将第一金属阳极热量带走。在通电运行时，第二金属阳极(23)也会产生热量，为使温度恒定，在第二金属阳极(23)和绝缘外壳(26)之间的空心区(25)中，通入冷却媒质。由于该空心区和接管(16)、(15)相通，从接管(15)通入冷却媒质，从接管(16)流出，能够将第二阳极的热量带走。为使真空室保持较高真空度，在第二金属阳极(23)的内表面涂覆一层不可逆的金属吸收剂层(24)。抽真空管(27)可将真空室和外部相通。附图4所示，将附图3中的阴极固定架(18)、电子束流控制极(19)、电子发射阴极(17)、第二金属阳极(23)、绝缘外壳(26)分别按其相对空间位置，在端盖板(28)、(31)之间对称地固定到绝缘外壳(26)上，同时密封。板状的第四金属阳极(20)和第三金属阳极(22)之间，用矩形筒状的绝缘体(21)紧密连接。同时矩形筒状的绝缘体(21)也和绝缘外壳(26)，按附图3的相对位置紧密相连，形成一体。各电极的引线均被引接到接线盒(32)中。权利要求1.一种直线电子加速器，由电子发射阴极(17)、电子束控制极(19)、第一金属阳极(14)、第二金属阳极(23)、分别被对称地固定在和第二金属阳极(23)同轴的绝缘外壳(26)两端的两个圆形绝缘端盖(28)、(31)之间，以及绝缘外壳(26)和固定第三金属阳极(22)、第四金属阳极(20)的绝缘外壳(21)，构成的电子束加速器；其特征在于电子发射阴极(17)是长管状的电热阻管，其外表面涂有发射电子的金属氧化物(9)；第一金属阳极(14)是空心的长条形，其横截面呈心形；第二金属阳极(23)是开口的圆形筒，其内表面涂有不可逆真空吸附剂(24)；第三金属阳极(22)的端面是方形的环；第四金属阳极(20)是薄的金属板。2.根据权力要求1，一种直线电子加速器的特征还在于电子发射阴极(17)、第一金属阳极(14)和第二金属阳极的轴线同一共线面内，且平行；电子束控制极(19)是长带状的金属板，而且它的平面，在长度方向上被电子发射阴极(17)、第一金属阳极(14)和第二金属阳极的轴线的共线面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线电子加速器，由电子发射阴极（１７）、电子束控制极（１９）、第一金属阳极（１４）、第二金属阳极（２３）、分别被对称地固定在和第二金属阳极（２３）同轴的绝缘外壳（２６）两端的两个圆形绝缘端盖（２８）、（３１）之间，以及绝缘外壳（２６）和固定第三金属阳极（２２）、第四金属阳极（２０）的绝缘外壳（２１），构成的电子束加速器；其特征在于：电子发射阴极（１７）是长管状的电热阻管，其外表面涂有发射电子的金属氧化物（９）；第一金属阳极（１４）是空心的长条形，其横截面呈心形；第二金属阳极（２３）是开口的圆形筒，其内表面涂有不可逆真空吸附剂（２４）；第三金属阳极（２２）的端面是方形的环；第四金属阳极（２０）是薄的金属板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘佩昌，
申请(专利权)人：潘佩昌，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]