[发明专利]用于无损检测的X波段小焦点加速器

说明书

本公开提供一种用于无损检测的X波段小焦点加速器，包括：磁控管，用于产生微波；加速管，用于将电子加速，其中，加速管为X波段加速管；微波系统，连接在磁控管和加速管之间，微波系统用于将磁控管产生的微波馈入加速管；电子枪，与加速管连接，用于向加速管内发射电子束；以及电子枪电源，用于向电子枪供电；其中，加速管、微波系统、磁控管和电子枪电源沿加速器的前后方向依次设置，从而决定加速器的长度。本公开中采用X波段加速管可以更容易地实现小焦点，图像分辨率高，并且将加速器所需的加速管、微波系统、磁控管和电子枪电源依次排列以限定加速器的长度，这样可以充分利用加速器的内部空间，缩小加速器的外形尺寸。

技术领域

本公开涉及电子直线加速器技术领域，尤其涉及一种用于无损检测的X波段小焦点加速器。

背景技术

X射线源是指产生X射线的设备，通常采用X射线管(X光机)和电子直线加速器。由于不同X射线源的工作原理不同，一般按照以下能量区间进行划分。产生能量低于500keV的X射线(这里的能量指的是打靶前电子束能量)主要采用X射线管作为X射线源，X射线管的焦点尺寸可达到0.5mm以下，有利于提高辐射成像的空间分辨率，但由于能量低，射线穿透力弱，只能检测薄的工件。产生能量高于1MeV的X射线主要采用电子直线加速器作为X射线源，电子直线加速器产生的X射线能量高、穿透力强，可检测大型工件。

目前大多数电子直线加速器采用S波段加速管，相关的微波器件比如磁控管、四端环流器、波导、移相器等器件技术成熟且价格合理，市场上已大面积投入使用。以现有的一种无损检测用S波段2MeV加速器为例，加速器焦点尺寸约为1.5mm～2mm，空间分辨率大约为1.5～3LP/mm，其无法满足高精度加工件的检测。并且，该加速器的重量偏重，尺寸偏大。在很多应用场景里比如工业CT、车载式安检设备上都要求加速器机头重量轻结构小，该加速器无法满足更多的市场需求。

综上所述，目前的X射线源中X射线管虽然焦点小，图像分辨率高，但能量低，而S波段加速器则焦点偏大，图像分辨率低，重量重、机头尺寸偏大，无法满足特殊领域里的无损检测需求，因此需要一种焦点小、重量轻、结构紧凑的电子直线加速装置来满足该领域的市场需求。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种用于无损检测的X波段小焦点加速器，包括：磁控管，用于产生微波；加速管，用于将电子加速，其中，所述加速管为X波段加速管；微波系统，连接在所述磁控管和所述加速管之间，所述微波系统用于将所述磁控管产生的微波馈入所述加速管；电子枪，与所述加速管连接，用于向所述加速管内发射电子束；以及电子枪电源，用于向所述电子枪供电；其中，所述加速管、所述微波系统、所述磁控管和所述电子枪电源沿加速器的前后方向依次设置，从而决定加速器的长度。

根据本公开的实施例，所述微波系统包括波导和环流器，所述波导用于传递微波功率，所述环流器用于隔离向所述磁控管反馈的微波功率。

根据本公开的实施例，所述波导包括一个充气直波导和一个充气弯波导，所述充气直波导连接在所述磁控管和所述环流器之间，所述充气弯波导连接在所述环流器与所述加速管之间。

根据本公开的实施例，所述环流器包括四端环流器，所述四端环流器沿所述加速器的前后方向设置。

根据本公开的实施例，所述加速器还包括固态开关分机，所述固态开关分机用于将输入的直流高压转换为脉冲高压，所述固态开关分机与所述磁控管连接，所述磁控管用于接收所述固态开关分机的脉冲高压以产生微波。

根据本公开的实施例，在所述加速器的安装状态下，所述固态开关分机位于所述磁控管的底部。

根据本公开的实施例，所述加速器还包括外准直器以及外准直器控制单元，在所述加速器的安装状态下，所述外准直器控制单元位于所述磁控管的底部。