一种高压型粒子加速器用加速管制造技术

本发明专利技术公开了一种高压型粒子加速器用加速管，涉及高压设备技术领域，包括管体，管体上下侧末端通过焊接设置标准高真空金属法兰，所述管体上通过通孔设置陶瓷支撑柱、复合电极柱以及电极片，所述复合电极柱上还通过通孔设置分压电阻。本发明专利技术采用一体型管体，使得装置的机械强度增加，同种种类的部件配合使用，保证了焊接质量，也减少了接口处开裂等影响装置使用质量的情况发生，加速管内的真空度、加速管的使用稳定性和使用寿命等性能得到提升，电极片由复合电极柱和陶瓷支撑柱固定和定位，更易保证电极片和加速管的中心点的准确对齐，此外电极片与管体存在的空隙，也有利于形成相对均匀的真空内环境，有利于抑制加速管内的打火现象。象。象。

【技术实现步骤摘要】
一种高压型粒子加速器用加速管


[0001]本专利技术涉及高压设备
，具体是一种高压型粒子加速器用加速管。

技术介绍

[0002]高压型粒子加速器是一种直接利用高压电场对带电粒子进行加速的粒子加速器装置，是一种原理简单、结构多样的粒子加速器。应用较多的高压型粒子加速器细分类型包括静电加速器、空芯变压器型高压加速器、高频高压加速器、绝缘芯变压器型高压加速器、倍压加速器等等，其中加速管上所施加的高压电场的大小直接决定了加速器输出粒子的能量大小。此类加速器比较适合用于能量为25MeV以内的中低能粒子加速器，是一种高压设备。目前此类粒子加速器已广泛应用于如电子束辐照加工、材料处理、离子注入、核物理、质谱、肿瘤治疗等工业、医疗和科学研究等诸多场合。
[0003]在现有结构的加速管中，数十个甚至上百个金属电极片和陶瓷环之间的接口，采用粘接或者焊接工艺连接在一起，以实现加速管的真空密封性能和机械强度。但是，这种结构的加速管存在诸多问题或不足：一、加速管中粘接或焊接的总接口数量多，且总面积大，尤其是粒子加速器的加速管工作在高压、内部高真空且外部高气压、存在高能粒子轰击和一定辐射的特殊环境下，使用过程中存在接口位置易开裂或漏气损坏等隐患，从而影响加速管的真空性能、机械强度、稳定性和使用寿命；二、电极片与电极片之间采用陶瓷环绝缘，物理距离近，易产生爬电甚至击穿打火等不利情况。直接影响使用，也限制了单位长度加速管上能施加的电压值；三、制作时粘接或焊接的工作量大，操作工艺复杂。为了确保真空密封性，其制作的工艺难度也大，并且直接影响加速管的成品率；四、在制作过程中，各圆形金属电极片和陶瓷环的中心点要求对齐，粘接或焊接时不易定位，易产生偏差，从而影响加速管内的电场分布和对粒子流的加速性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高压型粒子加速器用加速管，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高压型粒子加速器用加速管，包括管体，所述管体为陶瓷圆筒状，所述管体上下侧末端通过焊接设置有标准高真空金属法兰，所述管体上还均匀设置若干通孔，通孔内设置有陶瓷支撑柱以及复合电极柱，所述管体还通过陶瓷支撑柱以及复合电极柱均匀设置有若干电极片，所述复合电极柱上还均匀设置有若干通孔，通孔内设置有分压电阻。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述陶瓷支撑柱为陶瓷圆柱，陶瓷支撑柱的里端与电极片相接，且其端面倒圆角，所述陶瓷支撑柱的外端有定位凸起。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述复合电极柱为圆柱状，由无氧铜柱与陶瓷管组成，为金属陶瓷复合电极，其内部为导电良好的无氧铜柱，外部为中空的陶瓷管，里端设有倒圆且无氧铜柱与陶瓷管平齐，所述复合电极上设置有定位凸起。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述分压电阻为耐高压电阻。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：所述电极片为铁镍合金环形薄片。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述电极片表面镀有镀镍层。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述管体上通孔中设置有与定位凸起配合使用的定位槽。
[0013]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0014]1、一体型高压加速器用加速管的管体为整根空心陶瓷管，具有机械结构强度高的特点，加速管采用复合电极柱和陶瓷支撑柱的方式固定电极片和引出电极，整个加速管的焊接的接口面积小，并且复合电极柱和陶瓷支撑柱与加速管的管体采用同一材质，粘接或焊接的接口是相同的材质，处理工艺简单，同质材料粘接或焊接，可减小加速管的制作工艺难度，也极大地减少了加速管接口位置开裂或者漏气损坏等隐患，提升了加速管的质量，比如加速管内的真空度、加速管的使用稳定性和使用寿命等性能；
[0015]2、复合电极柱中的无氧铜柱的外层包裹了一层陶瓷材料，并且在加速管长度方向相邻的复合电极柱之间上下错位夹角放置，增大了相邻电极片之间的爬电距离，减少加速管内外壁之上的爬电打火情况，也可提升单位长度加速管的耐压；
[0016]3、加速管内的电极片外沿和加速管管体内壁之间存在空隙，有利于加速管内真空的建立、保持，也有利于形成相对均匀的真空内环境，有利于抑制加速管内的打火现象，另外，电极片由复合电极柱和陶瓷支撑柱固定和定位，而复合电极柱或与陶瓷支撑柱与加速管管体之间的定位依靠结构固定和定位，因此更易保证电极片和加速管的中心点的准确对齐，且制作和操作工艺简单。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例整体安装的结构示意图。
[0018]图2为本专利技术实施例中管体处的结构示意图。
[0019]图3为本专利技术实施例中复合电极柱的结构示意图。
[0020]图4为本专利技术实施例中陶瓷支撑柱的结构示意图。
[0021]图5为本专利技术实施例中电极片的结构示意图。
[0022]附图标记注释：1、管体；2、陶瓷支撑柱；3、复合电极柱；4、分压电阻；5、电极片。
具体实施方式
[0023]以下实施例会结合附图对本专利技术进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本专利技术所列举的各实施例仅用以说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的范围。对本专利技术所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本专利技术的精神与范围。
[0024]实施例
[0025]请参阅图1～5，本专利技术实施例中，一种高压型粒子加速器用加速管，包括管体1，所述管体1为陶瓷圆筒状，所述管体1上下侧末端设置有标准高真空金属法兰，所述管体1通过粘接或焊接与标准高真空金属法兰连接，从而保证其连接的稳定性，所述管体1上还均匀设置若干通孔，通孔内设置有陶瓷支撑柱2以及复合电极柱3，所述管体1内部还均匀设置有若
干电极片5，所述电极片5被设置于陶瓷支撑柱2上，此时在陶瓷支撑柱2的作用下，不仅可以对电极片5起到支撑作用，同时也可以更好地将电极片5设置于管体1内部，所述电极片5与复合电极柱3电学连接，所述复合电极柱3与外部加速高压电电学连接，同时使得高压电可以对电极片5进行供电，所述陶瓷支撑柱2为陶瓷圆柱状，陶瓷支撑柱2的里端与电极片5相接，且其端面倒圆角，在陶瓷支撑柱2里端沿陶瓷支撑柱2中心面设有比电极片5厚度略小的长条缝，为使陶瓷支撑柱2更好的定位、紧密卡紧电极片5，可使长条缝里端呈现一定的圆弧，圆弧的半径与电极片5的半径一致，所述陶瓷支撑柱2的外端有定位凸起，所述通孔上设置与陶瓷支撑柱2的定位凸起配合使用的定位槽，从而使得安装完成后定位凸起外端与管体1的外面平齐，为方便安装工作可使电极片5定位凸起的方向与长条缝开口方向相同，采用一体型的管体1，使得装置整体的结构强度增加，利用复合电极柱3和陶瓷支撑柱2的对电极片5进行固定并引出电极，整个加速管的粘接或焊接的接口面积小，并且复合电极柱和陶瓷支撑柱与加速管的管体采用同一材质，粘接或焊接的接口是相同的材质，处理工艺简单，同质材料粘接或焊接，可减小加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压型粒子加速器用加速管，包括管体(1)，特征在于，所述管体(1)为陶瓷圆筒状，所述管体(1)上下侧末端通过焊接设置有标准高真空金属法兰，所述管体(1)上还均匀设置若干通孔，通孔内设置有陶瓷支撑柱(2)以及复合电极柱(3)，所述管体(1)还通过陶瓷支撑柱(2)以及复合电极柱(3)均匀设置有若干电极片(5)，所述复合电极柱(3)上还均匀设置有若干通孔，通孔内设置有分压电阻(4)。2.根据权利要求1所述的高压型粒子加速器用加速管，其特征在于，所述陶瓷支撑柱(2)为陶瓷圆柱，陶瓷支撑柱(2)的里端与电极片(5)相接，且其端面倒圆角，所述陶瓷支撑柱(2)的外端有定位凸起。3.根据权利要求1所述的高压型粒子加速器用加速管，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国梁，李传南，巩新胜，吕荣伟，徐建慧，马超，谢远辛，
申请(专利权)人：宜宾精宜科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：