[实用新型]功率可调的波导装置及功率可调的加速器

说明书

本实用新型提供一种功率可调的波导装置，包括：第一波导，配置为馈入微波；第二波导，配置为引出微波；和中间波导，连接在所述第一波导和所述第二波导之间并可相对于所述第一波导和所述第二波导旋转，所述中间波导配置为可通过旋转改变微波通过的极化角度以调节所述引出的微波的功率。将所述波导装置与加速管相结合便可实现功率可调加速器，特别是在快速功率切换的应用场景里，所述波导装置可以快速改变微波的传输状态，进而快速改变加速器的功率。与现有技术相比，本实用新型提供的波导装置具有结构紧凑、工艺简单、功率连续可调且可调范围大及不需要额外的水冷的优点。

技术领域

本实用新型涉及微波相关领域，尤其涉及一种功率可调的波导装置及一种功率可调的加速器。

背景技术

随着科技的发展，电子直线加速器广泛应用于医疗、辐照、安检、无损检测和科研领域。不同的应用场景对于加速器的功率需求也是不同的，如无损检测加速器也要根据不同工件的厚度选择相应的功率档位的射线进行拍照；医用加速器要根据不同部位不同肿瘤选择不同功率的射线进行治疗。如果加速管的功率可调，其应用会非常灵活，功率可调加速管有很重要的实用价值。

目前调整直线电子加速器功率的方法有以下几种：

第一种是调节脉冲调制器的电压，从而改变功率源的输出功率，从而实现调整加速器功率的目的。这种方法的缺点是功率调节范围小，尤其是使用磁控管作为输入功率源的时候。

第二种是使用能量开关，利用能量开关失谐位于其后的加速腔，从而降低加速管输出射线的能量，这种方法的缺点是加速器用加速管工艺相对复杂，造价较高且功率只有相应的几档开关可调，无法连续调整。

第三种实现功率可调的方式是采用两段加速管，功率调节通过调整第二段加速管的功率和相位实现。这种方式的微波系统非常复杂，两段加速管的调谐难度也很大。

第四种常用的方式是通过改变束流负载调节加速管的功率，增加束流的流强，加速管的负载变大，功率会降低。这种方式有很多的应用，但为了较大范围的改变电子能量，加速管的流强有很大的改变，这对于束流大小有要求的应用有较大的限制。

综上所述，对于直线电子加速器系统而言，使得加速管入口功率连续可调尤为重要。

目前实现输入加速管功率可调的功能，主要通过两种方案实现，一种是改变脉冲调制器的高压；另一种是在加速管和四端环流器间安装高功率衰减器。这两种方案都有较多的应用，第一种方案中频繁的调节脉冲调制器高压会引起高压系统的不稳定性，导致整机稳定性和可靠性的降低，第二种方案中高功率衰减器结构较为复杂，需要有独立的水路将衰减的微波的能量带走。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型提供一种功率可调的波导装置，将所述波导装置与加速管相结合便可实现功率可调加速器，特别是在快速能量切换的应用场景里，所述波导装置可以快速改变微波的传输状态，进而实现快速改变加速器的功率。

本实用新型提供一种功率可调的波导装置，包括：第一波导，配置为馈入微波；第二波导，配置为引出微波；和中间波导，连接在所述第一波导和所述第二波导之间并可相对于所述第一波导和所述第二波导旋转，所述中间波导配置为可通过旋转改变微波通过的极化角度以调节所述引出的微波的功率。

根据本实用新型的一个方面，其中所述中间波导包括依次连通的横截面为圆形的第一空腔、横截面为椭圆形的第二空腔和横截面为圆形的第三空腔。

根据本实用新型的一个方面，其中所述第一空腔通过渐变方式过渡到所述第二空腔；所述第二空腔通过渐变方式过渡到所述第三空腔。