一种电子直线加速器的调节装置及其调节方法与流程

1.本发明涉及电子直线加速器调节装置技术领域，具体为一种电子直线加速器的调节装置及其调节方法。


背景技术：

2.电子直线加速器，电子直线加速器是带电粒子加速器的一种，它是利用高微波功率在行波、驻波加速结构中建立纵向电场对电子束进行加速的一种谐振式加速器，根据微波的类型可分为行波和驻波型电子直线加速器，其电子能量一般都较高(大于5mev)，输出功率在几kw到几十kw，在辐射加工安全许可范围内，高能(大于5mev)电子对被照射物具有最深的有效穿透，因而得到广泛利用。
3.目前多台高能电子加速器用于消毒灭菌和高端材料改进服务，其中10mev/100kw的电子加速器时国内首台设备产能最大的辐射加工设备，可提供医疗保健产品、卫生材料、医疗器械、药品包装、食物及宠物饲料等辐射消毒灭菌服务和电子元器件、聚合物改性等高端辐射加工服务。
4.而现有的电子直线加速器在对各种不同大小形状的加工物发射高能电子线时，由于加工物形状异形，电子直线加速器发射的高能电子线需调节到刚好将加工物完全照射到的范围，但其余没有照射到加工物的高能电子线，没有被加工物吸收可能会向侧向传播，造成泄露，产生安全隐患，因此设计一种调节性强和自动调节的电子直线加速器调节装置时很有必要的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电子直线加速器的调节装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电子直线加速器的调节装置，包括底座，所述底座的上侧设有发射组件，所述发射组件的右侧设有冷却组件，所述冷却组件的右侧设有第一调控组件和第二调控组件，所述第二调控组件位于第一调控组件的后侧，所述第一调控组件与第二调控组件结构相同。
7.本发明进一步说明，所述发射组件包括射频器、电子枪、加速管和磁控管，所述底座的上侧固定连接有托盘，所述托盘的上侧固定连接有两个圆盘，两个所述圆盘之间均匀固定连接有若干连接柱，所述射频器固定连接于圆盘的左侧，所述磁控管固定连接于圆盘的左侧，所述加速管贯穿圆盘且与圆盘固定连接，所述磁控管的一端与射频器的输出口固定连接，所述磁控管的另一端与加速管的输入端固定连接，所述电子枪固定连接于加速管的最左端。
8.本发明进一步说明，所述加速管的外侧固定连接有偏转磁铁，所述偏转磁铁的左右两侧分别设有聚焦线圈，所述聚焦线圈与加速管的外侧固定连接，所述加速管的最右端均匀固定连接有三个偏转盒，最右侧所述偏转盒的下侧固定连接有发射筒，所述发射筒的
内部设有倒圆锥孔，所述倒圆锥孔的内部上方固定连接有钨靶，所述倒圆锥孔的下侧固定连接有准直器。
9.本发明进一步说明，所述冷却组件包括制冷箱、水箱、冷却块和水泵，所述圆盘的右侧固定连接有支架，所述支架的前侧固定连接有温度测量仪，所述冷却块固定连接于支架的下侧，所述冷却块内部设有通水槽，所述制冷箱固定连接于圆盘的右侧，所述水泵设于制冷箱的前侧且与圆盘固定连接，所述水箱设于水泵的前侧且与圆盘固定连接。
10.本发明进一步说明，所述冷却块的输出口与制冷箱的输入口管道连接，所述制冷箱的输出口与水泵的输入口管道连接，所述水泵的输出口与水箱的输入口管道连接，所述水箱的输出口与冷却块的输入口管道连接。
11.本发明进一步说明，所述冷却块的内部还均匀设有若干冷却孔，所述冷却孔的形状为喇叭状，所述冷却孔的左侧设有固定环且固定环与冷却块固定连接，所述固定环的左侧固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有风扇。
12.本发明进一步说明，所述第一调控组件包括合金钨片、传动箱、控制箱、伸缩杆，所述控制箱固定连接于底座的上侧，所述传动箱固定连接于控制箱的上侧，若干所述伸缩杆均匀固定连接于传动箱的内部且输出端均贯穿传动箱侧壁，所述合金钨片固定连接于伸缩杆的输出端，所述发射筒的正下方设有放置块，所述放置块的上方均匀固定连接有若干弹簧按钮。
13.本发明进一步说明，所述控制箱内部设有控制模块和检测模块，所述控制模块和检测模块信号连接，所述控制模块与水泵、制冷箱、电机、电动推杆信号连接，所述检测模块与温度测量仪、弹簧按钮信号连接。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
15.本发明通过设置有第一调控组件和第二调控组件，使每个合金钨片能够根据对应行弹簧按钮压下的数量，自动进行移动调节，从而移动出和加工物相同形状的电子线射出形状，达到了调节性强和自动调节的效果；
16.通过设置有冷却组件，使合金钨片在高温时，风扇吹出的冷风能够将合金钨片所吸收的热量给带走，使合金钨片的密度变大，达到了合金钨片阻隔电子线效率高的效果。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
18.图1是本发明的整体结构示意图；
19.图2是本发明冷却组件的局部剖视图；
20.图3是本发明发射筒的局部剖视图；
21.图4是本发明第一调控组件和第二调控组件的局部剖视图；
22.图中：1、底座；2、连接柱；3、托盘；4、圆盘；5、电子枪；6、聚焦线圈；7、加速管；8、偏转磁铁；9、射频器；10、磁控管；11、偏转盒；12、支架；13、温度测量仪；14、发射筒；15、水泵；16、制冷箱；17、水箱；18、冷却块；19、电机；20、风扇；21、固定环；22、冷却孔；23、钨靶；24、准直器；25、第一调控组件；26、第二调控组件；27、合金钨片；28、传动箱；29、控制箱；30、伸缩杆；31、弹簧按钮；32、放置块。
具体实施方式
23.以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种电子直线加速器的调节装置，包括底座1，底座1的上侧设有发射组件，发射组件的右侧设有冷却组件，冷却组件的右侧设有第一调控组件25和第二调控组件26，第二调控组件26位于第一调控组件25的后侧，第一调控组件25与第二调控组件26结构相同。
25.发射组件包括射频器9、电子枪5、加速管7和磁控管10，底座1的上侧固定连接有托盘3，托盘3的上侧固定连接有两个圆盘4，两个圆盘4之间均匀固定连接有若干连接柱2，射频器9固定连接于圆盘4的左侧，磁控管10固定连接于圆盘4的左侧，加速管7贯穿圆盘4且与圆盘4固定连接，磁控管10的一端与射频器9的输出口固定连接，磁控管10的另一端与加速管7的输入端固定连接，电子枪5固定连接于加速管7的最左端。
26.加速管7的外侧固定连接有偏转磁铁8，偏转磁铁8的左右两侧分别设有聚焦线圈6，聚焦线圈6与加速管7的外侧固定连接，加速管7的最右端均匀固定连接有三个偏转盒11，最右侧偏转盒11的下侧固定连接有发射筒14，发射筒14的内部设有倒圆锥孔，倒圆锥孔的内部上方固定连接有钨靶23，倒圆锥孔的下侧固定连接有准直器24。
27.射频器9发射出的射频波，由磁控管10形成脉冲进入加速管7，电子枪5可将电子射入加速管7内部，电子枪5射入的电子与磁控管10形成的脉冲同步，射频波沿着加速管7加速电子，可使电子达到光速，偏转磁铁8可控制着带负电荷电子束的前进路径，聚焦线圈6可进一步限制电子束，使其在撞击耙面时直径仅有针尖大小，高能电子撞击小面积钨靶23后，电子能量转换成光子，钨靶23向各个方向发射出高能量的光子，准直器24可以吸收侧向传播的散射x线，最大程度的减少泄露。
28.冷却组件包括制冷箱16、水箱17、冷却块18和水泵15，圆盘4的右侧固定连接有支架12，支架12的前侧固定连接有温度测量仪13，冷却块18固定连接于支架12的下侧，冷却块18内部设有通水槽，制冷箱16固定连接于圆盘4的右侧，水泵15设于制冷箱16的前侧且与圆盘4固定连接，水箱17设于水泵15的前侧且与圆盘4固定连接。
29.冷却块18的输出口与制冷箱16的输入口管道连接，制冷箱16的输出口与水泵15的输入口管道连接，水泵15的输出口与水箱17的输入口管道连接，水箱17的输出口与冷却块18的输入口管道连接。
30.冷却块18的内部还均匀设有若干冷却孔22，冷却孔22的形状为喇叭状，冷却孔22的左侧设有固定环21且固定环21与冷却块18固定连接，固定环21的左侧固定连接有电机19，电机19的输出端固定连接有风扇20。
31.冷却块18的冷却水经过制冷箱16的循环冷却后，始终能保持低温，温度测量仪13的输出端朝向为合金钨片27，温度测量仪13可发射出红外线来检测合金钨片27的温度，电机19输出端的转动可使风扇20将风吹向合金钨片27，喇叭状冷却孔22可将风扇20吹的风导向更大的范围，且在经过冷却孔22时，冷却孔22能对经过的风进行降温，喇叭状的冷却孔22与风的接触面更大，更容易将风的温度降低。
32.第一调控组件25包括合金钨片27、传动箱28、控制箱29、伸缩杆30，控制箱29固定连接于底座1的上侧，传动箱28固定连接于控制箱29的上侧，若干伸缩杆30均匀固定连接于传动箱28的内部且输出端均贯穿传动箱28侧壁，合金钨片27固定连接于伸缩杆30的输出端，发射筒14的正下方设有放置块32，放置块32的上方均匀固定连接有若干弹簧按钮31。
33.弹簧按钮31可通过压力检测上方是否压有被检测物，合金钨片27可吸收发出的电子线能量，达到阻隔部分电子线的效果，每片合金钨片27均可单独运动，弹簧按钮31的区域分为一半，前边一半控制着第一调控组件25的合金钨片27，后边一半控制着第二调控组件26的合金钨片27，每组合金钨片27对应着下面一行的弹簧按钮31，每一行其中一个弹簧按钮31可控制对应电动推杆的缩回长度，电动推杆输出端的伸缩可控制每片合金钨片27左右移动，当电动推杆完全伸出时，两边的合金钨片27为合并状态。
34.控制箱29内部设有控制模块和检测模块，控制模块和检测模块信号连接，控制模块与水泵15、制冷箱16、电机19、电动推杆信号连接，检测模块与温度测量仪13、弹簧按钮31信号连接。
35.将加工物放置到放置块32上侧，部分弹簧按钮31被加工物压下，检测模块检测每行弹簧按钮31被压下的数量，将检测出的数量转换成电信号发送给控制箱29，控制箱29将被压下弹簧按钮31的数量换算成缩回长度发送给对应伸缩杆30，控制模块控制对应的伸缩杆30缩回指定的长度，每个合金钨片27单独进行移动，最终缩出一个和加工物相同的形状，启动电子直线加速器，电子直线加速器不断发射出电子线射向加工物进行辐射加工，所射出的电子线形状刚好将加工物笼罩。
36.合金钨片27在阻隔电子线的同时吸收能量，并转化成热能，导致合金钨的温度变高，合金钨是由原子构成，而原子在温度变高时会变的更加活跃，从而导致合金钨的密度变小，电子线在合金钨密度变小后，少部分电子线将不被合金钨吸收，直接穿过合金钨。
37.当温度测量仪13检测到合金钨的温度达到之前所设置的值时，控制模块启动水泵15、制冷箱16、电机19，水泵15和制冷箱16将冷却块18内部的冷却水进行冷却循环，电机19输出端转动，带动风扇20转动产生风，风经过冷却孔22后被降温吹向合金钨片27，合金钨片27与冷风接触时，热量间接被冷风带走，从而降低了合金钨片27的温度，此时合金钨片27温度降低，密度再次变大恢复原样，电子线将无法穿过合金钨。
38.包括以下步骤：
39.s1：将加工物放到放置块32的上侧；
40.s2：合金钨片27根据加工物压下弹簧按钮31的数量进行调节；
41.s3：在合金钨片27温度升高时，对合金钨片27进行降温；
42.s4：取下加工物；
43.s5：重复s1～s4可持续自动调节电子线射出的形状，并对不同形状大小的加工物进行加工。
44.具体的，s2自动调节合金钨片27的方法如下：
45.所有弹簧按钮31分为左右两个区域，前边区域的弹簧按钮31控制第一调控组件25的伸缩杆30，后边区域的弹簧按钮31控制第二调控组件26的伸缩杆30，其中一行的伸缩杆30便会对应其中一行的所有弹簧按钮31，假设每行每压下一个弹簧按钮31，对应行的伸缩杆30便会缩回l1，因此对应行伸缩杆30缩回的距离＝l1*对应行被压下弹簧按钮31的数量，
从而得出加工物的电子线射出形状。
46.具体的，s3的合金钨片27降温方法如下：
47.假设温度测量仪13设置的合金钨片27温度为50℃，当合金钨片27温度达到50℃时，冷却组件打开对高温的合金钨片27进行降温，当弹簧按钮31被压下的数量达到15个时，说明被阻隔的电子线很多，合金钨片27吸收的热量也就越多，制冷箱16和电子的功率变为高功率，对合金钨片27进行高效率降温，当弹簧按钮31被压下的数量达到30个时，说明被阻隔的电子线很少，合金钨片27吸收的热量也就越少，制冷箱16和电子的功率变为低功率，对合金钨片27进行普通降温。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种电子直线加速器的调节装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上侧设有发射组件，所述发射组件的右侧设有冷却组件，所述冷却组件的右侧设有第一调控组件(25)和第二调控组件(26)，所述第二调控组件(26)位于第一调控组件(25)的后侧，所述第一调控组件(25)与第二调控组件(26)结构相同。2.根据权利要求1所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述发射组件包括射频器(9)、电子枪(5)、加速管(7)和磁控管(10)，所述底座(1)的上侧固定连接有托盘(3)，所述托盘(3)的上侧固定连接有两个圆盘(4)，两个所述圆盘(4)之间均匀固定连接有若干连接柱(2)，所述射频器(9)固定连接于圆盘(4)的左侧，所述磁控管(10)固定连接于圆盘(4)的左侧，所述加速管(7)贯穿圆盘(4)且与圆盘(4)固定连接，所述磁控管(10)的一端与射频器(9)的输出口固定连接，所述磁控管(10)的另一端与加速管(7)的输入端固定连接，所述电子枪(5)固定连接于加速管(7)的最左端。3.根据权利要求2所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述加速管(7)的外侧固定连接有偏转磁铁(8)，所述偏转磁铁(8)的左右两侧分别设有聚焦线圈(6)，所述聚焦线圈(6)与加速管(7)的外侧固定连接，所述加速管(7)的最右端均匀固定连接有三个偏转盒(11)，最右侧所述偏转盒(11)的下侧固定连接有发射筒(14)，所述发射筒(14)的内部设有倒圆锥孔，所述倒圆锥孔的内部上方固定连接有钨靶(23)，所述倒圆锥孔的下侧固定连接有准直器(24)。4.根据权利要求2所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述冷却组件包括制冷箱(16)、水箱(17)、冷却块(18)和水泵(15)，所述圆盘(4)的右侧固定连接有支架(12)，所述支架(12)的前侧固定连接有温度测量仪(13)，所述冷却块(18)固定连接于支架(12)的下侧，所述冷却块(18)内部设有通水槽，所述制冷箱(16)固定连接于圆盘(4)的右侧，所述水泵(15)设于制冷箱(16)的前侧且与圆盘(4)固定连接，所述水箱(17)设于水泵(15)的前侧且与圆盘(4)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述冷却块(18)的输出口与制冷箱(16)的输入口管道连接，所述制冷箱(16)的输出口与水泵(15)的输入口管道连接，所述水泵(15)的输出口与水箱(17)的输入口管道连接，所述水箱(17)的输出口与冷却块(18)的输入口管道连接。6.根据权利要求4所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述冷却块(18)的内部还均匀设有若干冷却孔(22)，所述冷却孔(22)的形状为喇叭状，所述冷却孔(22)的左侧设有固定环(21)且固定环(21)与冷却块(18)固定连接，所述固定环(21)的左侧固定连接有电机(19)，所述电机(19)的输出端固定连接有风扇(20)。7.根据权利要求1所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述第一调控组件(25)包括合金钨片(27)、传动箱(28)、控制箱(29)、伸缩杆(30)，所述控制箱(29)固定连接于底座(1)的上侧，所述传动箱(28)固定连接于控制箱(29)的上侧，若干所述伸缩杆(30)均匀固定连接于传动箱(28)的内部且输出端均贯穿传动箱(28)侧壁，所述合金钨片(27)固定连接于伸缩杆(30)的输出端，所述发射筒(14)的正下方设有放置块(32)，所述放置块(32)的上方均匀固定连接有若干弹簧按钮(31)。8.根据权利要求7所述的一种电子直线加速器的调节装置，其特征在于：所述控制箱(29)内部设有控制模块和检测模块，所述控制模块和检测模块信号连接，所述控制模块与
水泵(15)、制冷箱(16)、电机(19)、电动推杆信号连接，所述检测模块与温度测量仪(13)、弹簧按钮(31)信号连接。9.一种电子直线加速器的调节装置的调节方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：将加工物放到放置块(32)的上侧；s2：合金钨片(27)根据加工物压下弹簧按钮(31)的数量进行调节；s3：在合金钨片(27)温度升高时，对合金钨片(27)进行降温；s4：取下加工物；s5：重复s1～s4可持续自动调节电子线射出的形状，并对不同形状大小的加工物进行加工。10.根据权利要求9所述的一种电子直线加速器的调节装置的调节方法，其特征在于：s2自动调节合金钨片(27)的方法如下：每行每压下一个弹簧按钮(31)，对应行的伸缩杆(30)便会缩回l1，因此对应行伸缩杆(30)缩回的距离＝l1*对应行被压下弹簧按钮(31)的数量，从而得出加工物的电子线射出形状。

技术总结
本发明公开了一种电子直线加速器的调节装置及其调节方法，涉及电子直线加速器调节装置技术领域，包括底座，所述底座的上侧设有发射组件，所述发射组件的右侧设有冷却组件，所述冷却组件的右侧设有第一调控组件和第二调控组件，所述第二调控组件位于第一调控组件的后侧，通过设置有第一调控组件和第二调控组件，使每个合金钨片能够根据对应行弹簧按钮压下的数量，自动进行移动调节，从而移动出和加工物相同形状的电子线射出形状，达到了调节性强和自动调节的效果，通过设置有冷却组件，使合金钨片在高温时，风扇吹出的冷风能够将合金钨片所吸收的热量给带走，使合金钨片的密度变大，达到了合金钨片阻隔电子线效率高的效果。达到了合金钨片阻隔电子线效率高的效果。


技术研发人员：倪春卫 钱泽泓 陈悍琪 方泽坤 李圣劼 刘振华
受保护的技术使用者：中广核辐照技术有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/10/6