电子帘加速器和控制方法技术

本发明专利技术提出一种电子帘加速器，涉及辐照领域。其中本发明专利技术的一种电子帘加速器包括阴极、反射极和栅极，在栅极的外侧具有汇聚电极，汇聚电极对经过栅极的发散电子产生汇聚作用。通过这样的装置，汇聚电极产生汇聚发散电子的电场，从而有效降低电子束在阳极上产生的束斑扩散效应，提高电子的利用率，并降低阳极处冷却系统的压力，提高电子帘加速器的系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及辐照装置领域，特别是一种电子帘加速器和控制方法。
技术介绍
电子帘加速器是一种高压型加速器，没有加速管和扫描装置，具有体积小、外形规整以及结构简单的特点。电子帘加速器的应用广泛，主要用于海水淡化、功能膜制备、建筑装饰材料及录音带等高端产品涂层固化，烟气净化，废水治理、薄形橡胶和橡胶乳辐射硫化以及医用材料制备等领域。图1为现有的单灯丝结构电子帘加速器横切面的示意图，12为单灯丝阴极，图2为多灯丝结构电子帘加速器横切面的示意图，22为多灯丝阴极。6为阳极，5为钛窗。当电子束离开栅极3后，可能会轰击在钛窗5外侧真空室内的管壁上造成能量损失、真空度下降、系统效率下降和冷却不足等问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于解决电子帘加速器的电子束扩散的问题。根据本专利技术的一个方法，提出一种电子帘加速器，包括阴极、反射极和栅极，在栅极的外侧具有汇聚电极，汇聚电极对经过栅极的发散电子产生汇聚作用。进一步地，汇聚电极为位于栅极两侧的凸起。进一步地，凸起具有平滑曲面。进一步地，凸起为圆弧状结构。进一步地，圆弧为半圆弧、优弧或劣弧。进一步地，圆弧的中心轴位于栅极平行于阴极区域的延长线上。进一步地，凸起为抛物面形或斜面形。进一步地，凸起的高度根据输出电子束流的有效宽度、电子帘加速器的真空室的几何尺寸和\\或静电场的最大场强要求获取。进一步地，平滑曲面的曲率根据输出电子束流的有效宽度、电子帘加速器的真空室的几何尺寸和\\或静电场的最大场强要求获取。这样的装置，汇聚电极产生汇聚发散电子的电场，从而有效降低电子束在阳极上产生的束斑扩散效应，提高电子的利用率，并降低阳极处冷却系统的压力，提高电子帘加速器的系统效率。根据本专利技术的另一个方面，提出一种电子帘加速器，包括阴极、反射极和栅极，栅极包括控制栅极和屏蔽栅极，屏蔽栅极的外侧具有凸起，以产生汇聚电场，对经过栅极的发散电子产生汇聚作用。进一步地，凸起具有平滑曲面。进一步地，凸起为圆弧状结构进一步地，圆弧为半圆弧、优弧或劣弧。进一步地，圆弧的中心轴位于栅极平行于阴极区域的延长线上。进一步地，凸起的高度根据输出电子束流的有效宽度、电子帘加速器的真空室的几何尺寸和\\或静电场的最大场强要求获取。进一步地，平滑曲面的曲率根据输出电子束流的有效宽度、电子帘加速器的真空室的几何尺寸和\\或静电场的最大场强要求获取。进一步地，圆弧的半径根据输出电子束流的有效宽度、电子帘加速器的真空室的几何尺寸和\\或静电场的最大场强要求获取。这样的装置，汇聚电极产生汇聚发散电子的电场，从而有效降低电子束在阳极上产生的束斑扩散效应，提高电子的利用率，并降低阳极处冷却系统的压力，提高电子帘加速器的系统效率。根据本专利技术的又一个方面，还提出一种电子帘加速器控制方法，在电子帘加速器的栅极外侧产生汇聚电场，以便汇聚经过栅极的发散电子。通过这样的方法，利用汇聚电场汇聚穿过栅极的发散电子，从而有效降低电子束在阳极上产生的束斑扩散效应，提高电子的利用率，并降低阳极处冷却系统的压力，提高电子帘加速器的系统效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有技术中一种电子帘加速器结构的立体示意图。图2为现有技术中一种电子帘加速器的部分示意图。图3为现有技术中另一种电子帘加速器的部分示意图。图4为本专利技术的电子帘加速器的第一个实施例的示意图。图5为本专利技术的电子帘加速器的一个实施例的工作原理示意图。图6为本专利技术的电子帘加速器的第二个实施例的示意图。图7为本专利技术的电子帘加速器的第三个实施例的示意图。图8为本专利技术的电子帘加速器的第四个实施例的示意图。图9为本专利技术的电子帘加速器的第五个实施例的示意图。图10为本专利技术的电子帘加速器的第六个实施例的示意图。图11为本专利技术的电子帘加速器的第七个实施例的示意图。图12为本专利技术的电子帘加速器控制方法的一个实施例的流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术的电子帘加速器的一个实施例的示意图如图3所示。图3为电子帘加速器的一个实施例的横切面，其中，2为阴极，阴极2可以是负高压灯丝，用于发散电子；1为反射极，用于加速电子向栅极方向运动；3为栅极，用于均匀到达栅极3的电子；4为汇聚电极，用于对经过栅极3的发散电子产生汇聚作用。电子束在经过栅极后，在空间电荷的作用下会向外围发散，汇聚电极4改变栅极3和钛窗之间的电场，汇聚发散的电子。通过这样的装置，能够降低电子束在阳极上产生的束斑扩散效应，提高电子的利用率，并降低阳极处冷却系统的压力，提高电子帘加速器的系统效率。本专利技术的电子帘加速器的一个实施例的工作原理的示意图如图4所示。1为反射极，2为阴极，3为栅极，4为汇聚电极，这个实施例中，汇聚电极4以栅极3向外的圆弧形凸起为例。电子的运动轨迹如7所示。在两侧向外呈圆弧形凸起的栅极3的作用下，等势线如8所示。发散电子在汇聚电极的作用下汇聚，从而减小了空间电场造成的电子扩散，提高电子的利用率，并降低阳极处冷却系统的压力，提高电子帘加速器的系统效率。图4示意图中的装置作为电子帘加速器的一部分，如图5所示，构成电子帘加速器。主体9可以是例如不锈钢柱型筒，围成真空室。在图5的横切面中，1为反射极，2为阴极，3为栅极，阴极位于反射极和栅极之间，栅极3具有相对于阴极2的正电位。反射极1又称悬浮极，是通过接收阴极2灯丝发射的电子而形成的一个负电位电极。反射极1附近为电子减速场，将阴极2发射朝向反射极运动的电子减速后朝栅极3的方向加速。6为阳极，在栅极3和阳极6之间产生电子加速场，加速电子向阳极运动。到达阳极6的电子经过钛窗5发射出电子帘加速器。电子束在穿过栅极3向阳极6运动的过程中，由于空间电场的作用，会发生扩散效应，致使在阳极6上的束斑发生扩散，电子轰击阳极附近的位置，造成电子束的利用率低，并且对阳极6附近的冷却系统造成压力，且容易造成真空室的真空度下降。汇聚电极4能够产生汇聚电场，汇聚电场能够抵消空间电场对电子束的扩散作用，从而减小电子束在阳极6上的束斑扩散，提高电子束的利用率，降低冷却系统的压力。本专利技术的电子帘加速器的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子帘加速器，包括阴极、反射极和栅极，其特征在于：在所述栅极的外侧具有汇聚电极，所述汇聚电极对经过所述栅极的发散电子产生汇聚作用。

【技术特征摘要】
1.一种电子帘加速器，包括阴极、反射极和栅极，其特征在于：
在所述栅极的外侧具有汇聚电极，所述汇聚电极对经过所述栅极的发散电子产生汇聚作用。
2.根据权利要求1所述的电子帘加速器，其特征在于，所述汇聚电极为位于所述栅极两侧的凸起。
3.根据权利要求2所述的电子帘加速器，其特征在于，所述凸起具有平滑曲面。
4.根据权利要求2或3所述的电子帘加速器，其特征在于，所述凸起为圆弧状结构。
5.根据权利要求4所述的电子帘加速器，其特征在于，所述圆弧为半圆弧、优弧或劣弧。
6.根据权利要求4或5所述的电子帘加速器，其特征在于，所述圆弧的中心轴位于所述栅极平行于所述阴极区域的延长线上。
7.根据权利要求2所述的电子帘加速器，其特征在于，所述凸起为抛物面形或斜面形。
8.根据权利要求2所述的电子帘加速器，其特征在于，所述凸起的高度根据输出电子束流的有效宽度、所述电子帘加速器的真空室的几何尺寸和/或静电场的最大场强要求获取。
9.根据权利要求3所述的电子帘加速器，其特征在于，所述平滑曲面的曲率根据输出电子束流的有效宽度、所述电子帘加速器的真空室的几何尺寸和/或静电场的最大场强要求获取。
10.一种电子帘加速器，包括阴极、反射极和栅极，所述栅极包括控制栅极和屏蔽栅极，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晋升，李国华，唐华平，李健，刘耀红，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11