加速管

  Aaron ·  2010-08-06 23:45  ·  38044 次点击
加速管是加速器的关键部件,它把从电子枪注入的电子在微波电场作用下加速到高能,最后打靶产生高能X射线。根据加速电子的方式的不同,加速管分为行波加速管和驻波加速管两种。
一、行波加速管
加速管采用行波方式加速电子,它由无氧铜精车成的盘荷波导钎焊而成,采用2π/3模式使加速管有较高的束流崩溃阈电流及有较高的分流阻抗。
行波电子直线加速器的加速管是一段盘荷波导,它由一段光滑的圆形波导,周期性地放置具有中孔的圆形膜片组成,它可看成用盘片来对圆波导加负荷,故称其为盘荷波导,它实质上是一个慢波结构。从微波功率源(速调管或磁控管)发出的微波功率,经过微波功率传输系统、输入耦合器送到加速管,在这慢波结构中建立起一个与电子速度“同步”的行波,这个行波不断对电子进行加速。行波的剩余功率通过输出耦合器馈出,并损耗在吸收负载里。盘荷膜片的中央圆孔既供电磁波通过,也供电子束通过。在中孔的轴线上具有强度很高的加速电场,一般可达60-100千伏/厘米。为保证电子在通过加速管能获得有效的加速,要求盘荷波导有严格的加工精度(±5μ)和良好的光洁度,在集装箱检测系统中,加速管把从电子枪注人的电子在微波电场的作用下加速到能量为9MeV,然后打靶产生X射线。该加速管采用行波方式加速电子,工作频率为2856MHz,加速管由无氧铜精车成的盘荷波导钎焊而成,采用2/3π模式使加速管有较高的束流崩溃阈电流及有较高的分流阻抗。
二、驻波加速管
驻波加速(管)结构在驻波电子直线加速器中占有重要地位,它是驻波加速器的核心,它的性能很大程度上决定了整机的性能。加速管采用驻波方式加速电子,驻波加速结构的分流阻抗高,在给定的微波功率下,可以激励较高的加速场强,有利于加速器的小型化。
在三十年的发展进程中,出现过各种各样的驻波加速(管)结构。根据不同的特点,它们有不同的分类。
一种是按每一个腔的平均相移来划分,分为π模,2π/3模,0模。
一种是按结构包括的周期数来划分,分为单周期,双周期,三周期。
一种是按耦合孔位置来划分,分为轴耦合,边耦合,环腔耦合、同轴耦合等。
一种是按电磁场耦合方式来划分,分为电耦合,磁耦合。
与其它结构相比,轴耦合结构对称,工艺性好,径向尺寸小,便于射线屏蔽和减轻机箱重量。

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