一種全密封高真空電子束加速與掃描的一體化結構的製作方法
2023-05-27 13:53:11 1
專利名稱：一種全密封高真空電子束加速與掃描的一體化結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及輻射加工技術領域，特別是以電子束加速器為輻射源的輻照裝置。
背景技術：
電子束輻照技術是利用加速器產生一定能量(1MeV～20MeV)的電子束對不同物品產生的生物和物理效應，從而達到對物品進行改質或者消毒滅菌處理的目的。近年來電子束輻照技術在工業加工、消毒滅菌、殺蟲、保鮮等領域得到了蓬勃發展。一般應用加速器產生一定能量的電子束，並由鈦窗引出，這些加速器包括行波或駐波電子直線加速器，直流高壓型加速器，高頻高壓加速器等。被輻照物品由束下機械傳輸裝置將物品勻速地通過由鈦窗引出的電子束區域，完成輻照。其中加速管與掃描盒是系統的核心部件，掃描盒上端通過法蘭與加速管相連，下端用法蘭對鈦窗進行密封固定。因為加速器工作時，加速管與掃描盒的內部要保持高真空狀態，防止電子丟失與加速管內部打火，內部真空度是加速器運行中的一個重要參數。一般情況，加速管與掃描盒在大氣中通過法蘭連接後要進行一個長時間的排氣過程，而且加速器工作時經常因為系統氣密性不好或者排氣不徹底導致真空度低而無法正常工作。加速管也只能選用真空度要求較低的而體積較大的行波加速管。為此，本申請人於2002年12月31日申請了一項中國專利「一種內藏離子泵式掃描裝置」，專利號ZL02159993.9。它是將真空離子泵內藏於掃描盒中，減少了真空流阻損失，提高了真空離子泵的工作效率和系統的真空度，同時使整體結構簡單規則，使自屏蔽形式更加緊湊，利於掃描裝置小型化。但在實際應用中，該專利技術存在結構鋼性差、密閉效果不夠理想的缺點。
發明內容
為了克服上述現有技術中存在的缺點，本發明的目的是在ZL02159993.9號專利的技術基礎上，提供一種全密封高真空電子束加速與掃描的一體化結構。提高加速器運行的穩定性和密封性。同時，在全密封一體化結構中可選用真空度要求高的駐波結構加速管，使整體體積變小，更利於電子束輻照裝置的小型化。
為了達到上述的發明目的，本發明的技術方案以如下方式實現一種全密封高真空電子束加速與掃描的一體化結構，它包括加速管、漂移管、掃描電磁鐵及帶離子泵的掃描盒。掃描盒的頂部環繞放置掃描電磁鐵並與漂移管通過法蘭盤二連接。掃描盒的底部通過法蘭盤三緊固由鈦箔材料構成的引出窗。漂移管的上端通過法蘭盤一與加速管連接。其結構特點是，所述加速管和掃描盒之間通過支架定位與固定。法蘭盤二、法蘭盤一均採用薄邊法蘭以焊接方式連接。加速管採用帶排氣口的駐波加速結構。
本發明由於採用了上述的結構形式，將加速管和帶離子泵的掃描盒之間通過支架定位與固定，大大提高了整體結構的鋼性。另外法蘭盤二、法蘭盤一採用薄邊法蘭以焊接方式連接，保證了非常高的氣密性。加速管採用帶排氣口的駐波加速結構，有利於裝置的小型化，並且可將其直接放在高溫排氣爐內整體排氣，氣體可經排氣口排除，從而省去漫長的加速管真空排氣老練過程，使內部真度達到10-7pa以上。本發明同現有技術相比，更具備工程實用性，提高了加速器使用過程中的真空穩定性及有效利用率。
附圖為本發明的結構示意圖。
下面結合附圖及具體實施方式
對本發明作進一步的說明。
具體實施例方式
參看附圖，本發明包括加速管1、漂移管3、掃描電磁鐵5及帶內藏式離子泵6的掃描盒7。加速管1採用帶排氣口11的真空度要求高的駐波加速結構。掃描盒7的頂部環繞放置掃描電磁鐵5並與漂移管3通過法蘭盤二4連接。掃描盒7的底部通過法蘭盤三10緊固由鈦箔材料構成的引出窗9。漂移管3的上端通過法蘭盤一2與加速管1連接。加速管1與漂移管3之間的法蘭盤一2使用薄邊法蘭以焊接的方式進行連接。漂移管3與掃描盒7之間的法蘭盤二4使用薄邊法蘭以焊接的方式進行連接，保證非常高的氣密性。掃描盒7內設有真空離子泵組件形成離子泵6，離子泵6具有較大的抽速，可以維持本發明工作時的高真空度要求。加速管1與掃描盒7之間通過支架8進行相對固定，防止它們在安裝、使用過程中出現相對位移，使各薄邊法蘭焊接處受力而遭到損壞，同時支架8也是本發明在加速器系統中安裝時的定位與固定部件。法蘭盤一2、法蘭盤二4可以通過邊緣切除的方式進行多次焊接，保證重要部件可以重複使用。本發明在整體連接完成之後，整體放入高溫排氣爐中進行烘烤排氣，本發明結構內部的氣體經加速管1的排氣口11排除，可以使內部真空度達到10-7Pa以上。
權利要求
1.一種全密封高真空電子束加速與掃描的一體化結構，它包括加速管(1)、漂移管(3)、掃描電磁鐵(5)及帶離子泵(6)的掃描盒(7)，掃描盒(7)的頂部環繞放置掃描電磁鐵(5)並與漂移管(3)通過法蘭盤二(4)連接，掃描盒(7)的底部通過法蘭盤三(10)緊固由鈦箔材料構成的引出窗(9)，漂移管(3)的上端通過法蘭盤一(2)與加速管(1)連接，其特徵在於，所述加速管(1)和掃描盒(7)之間通過支架(8)定位與固定，法蘭盤二(4)、法蘭盤一(2)均採用薄邊法蘭以焊接方式連接，加速管(1)採用帶排氣口(11)的駐波加速結構。
全文摘要
一種全密封高真空電子束加速與掃描的一體化結構，屬於輻射加工技術領域。它包括加速管、漂移管、掃描電磁鐵及帶離子泵的掃描盒，掃描盒的頂部放置掃描電磁鐵並與漂移管通過法蘭盤二連接，漂移管的上端通過法蘭盤一與加速管連接。其結構特點是，加速管和掃描盒由支架定位與固定，法蘭盤二、法蘭盤一均採用薄邊法蘭以焊接方式連接，加速管採用帶排氣口的駐波加速結構。本發明同現有技術相比，提高了加速器運行的穩定性和密封性，使整體體積變小，並可直接在高溫排氣爐內整體排氣，省去漫長的加速管真空排氣老練過程。更具備工程實用性。
文檔編號H05H9/00GK1992098SQ20051013631
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日 優先權日2005年12月31日
發明者陳懷壁, 劉耀紅, 唐華平, 唐傳祥, 張化一, 張東生, 閻忻水, 高峰, 高建軍, 韓運生, 賈瑋, 印煒, 張丹, 劉晉升 申請人:清華大學, 清華同方威視技術股份有限公司