電子直線(xiàn)加速器是指用微波電磁場(chǎng)加速電子的直線(xiàn)型加速器。根據(jù)微波的類(lèi)型可分為行波和駐波型電子直線(xiàn)加速器,其電子能量一般都較高(大于5MeV),輸出功率在幾kW到幾十Kw,在輻射加工安全許可范圍內(nèi),高能(大于5MeV)電子對(duì)被照射物具有最深的有效穿透,因而得到廣泛利用。
電子直線(xiàn)加速器基本結(jié)構(gòu):電子直線(xiàn)加速器可根據(jù)輻照工藝的要求作成立式或臥式。
加速器電子槍工作在脈沖狀態(tài),根據(jù)需要設(shè)計(jì)注入加速管的電子束能量、脈沖流強(qiáng)、束流直徑和發(fā)散角等。一般采用皮爾斯型電子槍?zhuān)⒉捎迷谳^低溫度下電子發(fā)射電流密度較大的六硼化鑭作陰極材料。加速管由聚束段和加速段兩部分組成。加速管采用恒溫水冷卻措施,使溫度變化不大于1度,以確保電子束運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定。聚焦線(xiàn)圈根據(jù)理論計(jì)算中的束包絡(luò)聚焦要求設(shè)置。微波功率源,可以采用磁控管或速調(diào)管,根據(jù)需要,對(duì)電子進(jìn)行加速,提供能量。磁控管或速調(diào)管所需的脈沖高壓由脈沖調(diào)制器供給。脈沖調(diào)制器一般采用軟管線(xiàn)性脈沖調(diào)制器,由直流高壓電源向充電變壓器、脈沖形成線(xiàn)的電容器進(jìn)行諧振充電。高功率脈沖閘流管為放電開(kāi)關(guān),脈沖形成線(xiàn)經(jīng)閘流管、脈沖變壓器初級(jí)繞組組成放電回路,在脈沖變壓器初級(jí)形成高壓,在變壓器次級(jí)輸出脈沖電高壓。在電壓穩(wěn)定度要求較高時(shí),調(diào)制器需采用脈沖電壓穩(wěn)定裝置。磁控管或速調(diào)管輸出的微波功率經(jīng)波導(dǎo)、定向耦合器、環(huán)流器等組成的微波傳輸系統(tǒng),通過(guò)陶瓷窗進(jìn)入加速管,對(duì)于系統(tǒng)中的剩余功率,由另配的吸收負(fù)載所吸收。
性能與特點(diǎn):電子直線(xiàn)加速器的最高電子能量已超過(guò)幾萬(wàn)MeV,但由于工業(yè)輻射安全的限制,工業(yè)輻照電子直線(xiàn)加速器的最高能量定為10MeV。此外,直線(xiàn)加速器的注入和引出效率都很高;束流強(qiáng)度取決于注入器的入射強(qiáng)度和高頻電源的荷載能力。一般受高頻源的制約只能脈沖工作,脈沖電流可達(dá)幾百mA,平均流強(qiáng)為1mA至十幾mA,即束流功率為1kW到十幾kW。