一種加速器及其束流路徑在線監測裝置的制作方法

本發明涉及加速器技術領域，更進一步涉及一種流路徑在線監測裝置。此外，本發明還涉及一種加速器。

背景技術：

電子加速器是輻射技術應用的基本設備，通過人工方法使電子在真空中受磁場力控制、電場力加速而達到高能量并能被引出應用，可以提供高能量、大功率、良好品質的電子束。

電子加速器的電子槍是電子束的源頭，由其燈絲發射的電子通過陽極引出到加速管，電子束在加速管內被一系列電極或微波電場加速，得到較高的能量，電子束會經各種形態的電磁場進行引導約束，使其沿著預定的軌道運動，通常所指的預定軌道就是整個束流光路的通道。

電子束需要保持正中，現有技術在電子束最終被引出位置檢測電子斑點的位置，通過打束流斑點的方式判斷電子束是否居中，但僅能檢測電子引出時是否居中，并不能保證電子束整體都保持居中；另外電子束在生產使用過程中不能通過打束流斑點的方式進行電子束居中的檢測，無法實現在線檢測，無法保證檢測的時效性。

技術實現要素：

本發明公開了一種束流路徑在線監測裝置，可以實現電子束實時準確監測，對加速器的正常工作不產生影響，具體方案如下：

一種束流路徑在線監測裝置，包括設置于加速器束流通道上的環狀光闌，所述環狀光闌的中間設置用于通過電子流通道；所述環狀光闌上沿周向均勻設置多個溫度傳感器，所述環狀光闌的中心安裝在束流通道的理論中心，各所述溫度傳感器距離所述環狀光闌中心的距離相等；所述溫度傳感器的信號傳遞至監測器，所述監測器根據所述溫度傳感器監測的溫度差異判斷電子束是否處于正中。

可選地，所述環狀光闌設置環狀的水流通道，所述水流通道中流通冷卻水，所述溫度傳感器從所述水流通道的外側向內插裝。

可選地，所述水流通道朝向中心設置用于安裝所述溫度傳感器的盲孔，所述盲孔的內壁設置與所述溫度傳感器配合固定的螺紋。

可選地，所述水流通道為內部整體連通的密封腔體，所述水流通道外周上相對的位置分別設置進水口和出水口。

可選地，所述水流通道的外周呈圓形，所述電子流通道為圓形通孔。

可選地，所述水流通道的一側端面上均勻設置多個連接孔，所述連接孔通過螺栓連接在法蘭盤上。

可選地，所述水流通道上設置六個所述溫度傳感器，所述溫度傳感器、所述進水口和所述出水口等間距分布；所述水流通道的端面上設置八個所述連接孔。

本發明還提供一種加速器，包括相互連接形成束流通道的電子槍、加速管、真空抽氣系統、漂移管、真空波紋管、掃描裝置和掃描窗，還包括上述任一項所述的束流路徑在線監測裝置。

可選地，所述環狀光闌連接在所述真空波紋管和所述掃描裝置之間。本發明提供一種束流路徑在線監測裝置，包括環狀光闌和監測器，環狀光闌設置于加速器的束流通道上，正對加速器的電子束，環狀光闌的中間設置用于通過電子的電子流通道，電子從電子流通道中穿過環狀光闌繼續運動，環狀光闌不影響電子的運動軌跡；環狀光闌上沿周向均勻設置多個溫度傳感器，各溫度傳感器距離環狀光闌中心的距離相等，且環狀光闌的中心對正束流通道的理論中心，當電子束位于環狀光闌的正中時，電子距離各溫度傳感器的距離相等；溫度傳感器的信號傳遞至監測器，監測器根據溫度傳感器的溫度差異判斷電子束是否處于正中。

當電子束不發生偏移時，電子束位從電子流通道的正中通過時，電子距離各溫度傳感器的距離相等，使環狀光闌周向的溫度保持基本相同，溫差極小；若電子束偏移，則距離各個溫度傳感器的距離發生變化，距離電子束較近的位置溫度較高，距離電子束較近的位置溫度較低，溫度的高低與距離的遠近呈一定的比例關系，監測器根據各溫度傳感器的監測溫度的變化判斷電子束是否發生了偏移。

本發明的環狀光闌套裝在束流通道中，對電子的正常運行不產生影響，因此可實現在線監測的目的，檢測結果實時準確；環狀光闌構成束流通道的一部分，相對于傳統僅檢測末端電子位置的方式，本申請可測量整個電子束是否居中。

本發明還提供一種加速器，包括上述的束流路徑在線監測裝置，可實現相同的技術效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a為環狀光闌的俯視圖；

圖1b為環狀光闌的正視圖；

圖2為監測器的結構示意圖；

圖3為加速器的一種具體結構圖。

其中包括：

環狀光闌1、電子流通道11、水流通道12、連接孔13、監測器2、顯示器21、電源開關22、指示燈23、溫度傳感器3、進水口4、出水口5、電子槍61、加速管62、真空抽氣系統63、漂移管64、真空波紋管65、掃描裝置66、掃描窗67。

具體實施方式

本發明公開了一種束流路徑在線監測裝置，可以實現電子束實時準確監測，對加速器的正常工作不產生影響。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面將結合附圖及具體的實施方式，對本申請的加速器及其束流路徑在線監測裝置進行詳細的介紹說明。

本發明提供一種束流路徑在線監測裝置，其包括環狀光闌1和監測器2，如圖1a所示，為環狀光闌的俯視圖，圖1b為環狀光闌的正視圖，圖2為監測器的結構示意圖；環狀光闌1設置于加速器束流通道上，加速器的束流通道是用于對電子進行加速、約束的管狀結構；環狀光闌1的中間開設用于通過電子的電子流通道11，電子流通道11對電子束的運動不產生干擾，可以保證電子束正常運動；環狀光闌1上沿周向均勻設置多個溫度傳感器3，環狀光闌1的中心對正束流通道的理論中心，各溫度傳感器3距離環狀光闌1中心的距離相等，當電子束處于正中時，各溫度傳感器3距離電子束的距離相等；溫度傳感器3連接監測器2，監測器2接收溫度傳感器3傳遞的信號，根據溫度傳感器3監測的溫度差異判斷電子束是否處于正中。

當電子束不發生偏移時，電子束位于束流通道的正中，電子距離各溫度傳感器3的距離相等，使環狀光闌1周向各位置的溫度保持基本相同，溫差極小，當監測器2檢測到各溫度傳感器3的溫差很小基本相同時，判定此時電子束居中；若電子束偏移，則距離各個溫度傳感器3的距離發生變化，距離電子束較近的位置溫度較高，距離電子束較遠的位置溫度較低，溫度的高低與距離的遠近呈一定的比例關系，相對于電子束居中的情況，電子束靠近一側的溫度升高，電子束遠離一側的溫度降低，溫度的變化根據距離的遠近而不同，通過各個溫度傳感器3所處位置的不同得到電子束偏移的方向，對電子束的偏移進行調整。

監測器2對應于溫度傳感器3設置多個顯示器21，可用于顯示各個溫度傳感器3的實時溫度；監測器2為總控部件，還設置電源開關22；監測器2上還設置多個指示燈23，用于顯示溫度傳感器3是否正常工作，監測器2設置溫度上限，當溫度傳感器3的溫度超過上限后通過相應的指示燈23報警。

本發明的環狀光闌1套裝在束流通道中，對電子的正常運行不產生影響，因此可實現在線監測的目的，檢測結果實時準確；環狀光闌1構成束流通道的一部分，相對于傳統僅檢測末端電子位置的方式，本申請可測量整個電子束是否居中。在一個電子束管道中可以設置兩個或多個環狀光闌1，從而實時監測電子束多個位置的位置情況。

因電子束穿過時造成環狀光闌1大量發熱，為了及時降溫散熱，本申請在環狀光闌1中設置環狀的水流通道12，水流通道12中流通冷卻水，溫度傳感器3設置在水流通道12的外側，位于遠離電子束的一側，使溫度傳感器3的線束遠離中心的高溫區域，實時監測水溫的變化。

水流通道12朝向中心設置用于安裝溫度傳感器3的盲孔，溫度傳感器不接觸內部的水，盲孔的內壁設置與溫度傳感器3配合固定的螺紋，安裝時直接將溫度傳感器3擰裝固定即可。溫度傳感器3為長條形的結構，前端與電子流通道11保持適當的距離，可靈敏地感受溫度變化。

具體地，本申請中水流通道12為內部整體連通的密封腔體，水流通道12為一個完整的腔體，各處保持連通，使水可自由流動，水流通道12內部腔體的結構可根據具體情況作出相應的設定，可以為圓環形的腔體，也可以是其他形狀的通道，能夠引導水流沿特定的方向流動。

水流通道12外周上相對的位置分別設置進水口4和出水口5，水流從進水口4進入并經出水口5流出，形成完整的循環。由于電子束所產生的熱量很大，對水溫的影響即時變化，在一個腔體內的水溫也會出現實時的變化。當然，若將水流通道12中間隔為多個獨立的腔體也可以，每個腔體中設置進出水口以及溫度傳感器，這些具體的設置方式都包含在本申請的保護范圍之內。

具體地，為最大程度保證各處距離相等，本發明中的水流通道12的外周呈圓形，電子流通道11為圓形通孔。當然，若水流通道12設置為多邊形結構也是可以的，能夠實現相同的技術效果。

水流通道12的上下兩端面連接電子束管道，水流通道12的一側端面上均勻設置多個連接孔13，連接孔13可用于穿過螺栓，通過螺栓連接在法蘭盤上，將環狀光闌1與其他部件連接，連接后保證水流通道12內部為一個獨立封閉的腔體。

具體地，本申請中水流通道12上設置六個溫度傳感器3，將水流通道12劃分為六個區域，可以更加準確地判斷電子束的偏移方向，六個溫度傳感器3、一個進水口4和一個出水口5等間距分布，共八個結構中，相鄰兩結構之間的距離相等。水流通道12的端面上設置八個連接孔13，環狀光闌1與其他部件連接的受力均勻一致，具有足夠的穩定性。

本發明還提供一種加速器，如圖3所示，為加速器的一種具體結構圖，從上到下依次包括相互連接形成束流通道的電子槍61、加速管62、真空抽氣系統63、漂移管64、真空波紋管65、掃描裝置66和掃描窗67，還包括上述的束流路徑在線監測裝置，可以實現相同的技術效果。

本發明優選地設置一個環狀光闌1，環狀光闌1連接在真空波紋管65和掃描裝置66之間，在電子進行掃描之前進行檢測。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理，可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。