具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种出束均匀的杀菌电子枪，结构如图1至图13所示，包括高压输入装置1和电子束输出装置2；电子束输出装置2包括真空腔体21，真空腔体21内设有若干一端连接高压输入装置1的电极芯22，若干电极芯22的另一端连接有设置在真空腔体21内部的电子束发生装置23，真空腔体21上设有电子束出束口24。

电子束发生装置23包括反射极板231和栅板232，反射极板231和栅板232拼接成两端开放的筒状结构，两端开放处均盖设有反射极侧板233，两块的反射极侧板233均经陶瓷柱234连接有固定座235，两个的固定座235之间固定有一根放电棒236，若干电极芯22包括两个负高压电极，一极连接放电棒236，另一极连接反射极板231和栅板232，使得反射极板231和栅板232等电位且电位均高于放电棒236电位，栅板232上设有多个出束孔2321，用于电子束射出。

由于反射极板231和栅板232等电位且电位均高于放电棒236电位，放电棒236通电后能向反射极板231、栅板232和两块反射极侧板233构成的半封闭筒状空间内多向发散出电子，反射后实现出束方向的调节，最终稳定、均匀地从栅板232处以电子束的形式释放，栅板232接负高压，位于真空腔体21上的电子束出束口24为零电位，电子束最终经过加速后均匀地从电子束出束口24射出，实现对物体的辐照杀菌，均匀出束保证了在消耗最低能量的前提下给予待杀菌物体最好的杀菌效果。

作为优选，反射极侧板233上设有连接耳2331，反射极侧板233经连接耳2331与反射极板231内壁相连接。

作为优选，高压输入装置1和电子束输出装置2之间经真空法兰组件10相隔离，真空法兰组件10包括陶瓷盘101，陶瓷盘101整体呈一端封闭、另一端开口的圆柱状，若干电极芯22穿过陶瓷盘101的封闭端，陶瓷盘101封闭端的外侧面朝向真空腔体21且设有若干个同轴布置的环形凸棱1011，环形凸棱1011的布置使得陶瓷盘101封闭端的外侧面呈现一段波浪形的过渡面，由于该面处于真空环境下，电极芯22接通高压后会使该面由中心向外边缘出现水纹样电弧沿着过渡面爬的现象，也即电子会沿着电极芯22中心位置沿过渡面爬行至其最近的边缘位置，根据陶瓷的材料耐压特性为18KV/mm，在本实施例中真空腔体21内的真空度会抽至低于10^-2Pa，再根据陶瓷绝缘材料的沿面闪络特性，当爬电距离≥2cm时，就几乎不产生爬电现象，因此，环形凸棱1011的布置在不改变陶瓷盘101盘径的基础上增大了爬电距离，使本发明几乎不产生爬电现象，运行更为安全稳定，电子枪的使用寿命也能更长久。

作为优选，真空法兰组件10还包括套在陶瓷盘101圆柱外侧壁的封接套102，封接套102包括环形连接部1021和柱形套接部1022，柱形套接部1022外侧套有快插法兰103，快插法兰103的一端抵住环形连接部1021的一侧，环形连接部1021的另一侧连接有环形法兰104，环形法兰104内圈的边缘由平滑曲面过渡并与陶瓷盘101封闭端的外侧面相接，进一步增大爬电距离，同时形成对真空腔体21的密封。

作为优选，若干电极芯22和电子束发生装置23之间设有屏蔽筒20，屏蔽筒20能屏蔽从导线处射出的电子，避免了电子射向真空腔体21从而对加速电场进行扰乱，陶瓷盘101封闭端的外侧面设有环形的内凹1012，电极芯22穿插在内凹1012环圈以里的陶瓷盘101封闭端上，内凹1012处卡接有屏蔽筒连接件30，屏蔽筒连接件30与屏蔽筒20的端部相连接，屏蔽筒连接件30外侧套有陶瓷套40，进一步屏蔽电子的外漏。

作为优选，环形凸棱1011最高点的位置高于封接套102上任意一点的位置，也即陶瓷盘101封闭端外侧面与封接套102的环形连接部1021不在同一平面，这也是为了避免爬电现象所做的设计。

作为优选，陶瓷盘101外侧壁与封接套102、环形法兰104内侧壁相对的位置设有台阶1013，台阶1013在陶瓷盘101与封接套102、环形法兰104装配后形成用于焊料填充的凹槽。

作为优选，电子束发生装置23包括呈弧面状的反射极板231和呈平面状的栅板232，栅板232两端连接在两侧的反射极侧板233上，弧面状的反射极板231容错率高，可以给予各向射出的电子反射，使其最终射向栅板232，两个的固定座235之间的放电棒236为钨棒，放电效率高，且每个固定座235上均连接有压块237各自将钨棒的一端压住固定，固定座235可导电使钨棒与负高压电极形成一个回路，钨棒平行栅板232设置，该设置有助于从钨棒处射出的电子均匀射向栅板232。

作为优选，反射极板231横截面上圆弧对应的圆心角大小为180°-260°，也即反射极板231所在圆弧的开口角度为100°-180°。

作为优选，栅板232的两端设有垂直于栅板232平面的折弯部2322，两端的折弯部2322分别抵住栅板232两端的反射极侧板233。

作为优选，真空腔体21包括相互连接的第一腔体211和第二腔体212，第一腔体211上设有真空设备接口2111和真空度检测接口2112，分别用于接抽真空设备和真空度检测设备，第二腔体212上设有视窗2121，可以观察电子枪内部状况。

作为优选，出束孔2321呈蜂窝状排列，也即每个出束孔2321为正六边形结构，该结构稳定性高，同时也能提高射出电子的均匀性。

作为优选，靠近屏蔽筒20侧的反射极侧板233上设有导线通孔，导线通孔内安装有陶瓷环，进行绝缘。

作为优选，真空腔体21的侧壁上与栅板232的多个出束孔2321相对应的位置设有电子束出束口24，电子束出束口24连接有位于真空腔体21外部的出射窗口25，所述出射窗口25包括密封座50，密封座50向外连接有钛窗60，钛窗60外侧盖有钛膜70，钛膜70外侧设有与钛窗60连接用于固定钛膜70的压板80，电子束经钛膜70引出至被辐照物体，钛窗60对钛膜70进行支撑。

作为优选，钛窗60包括若干根等间距平行布置的支撑条601，支撑条601呈弧线形，相邻两根支撑条601之间形成一个弧线状的扁孔602，该扁孔602设置是考虑到钛膜70高压形变褶皱的吸收率，在给予钛膜70足够支撑的同时能使钛膜70产生的形变影响最小，每个扁孔602内均设有一根连接相邻两根支撑条601的加强筋603，相邻两个扁孔602内的加强筋603错位布置，从而保障钛窗60的结构强度。

作为优选，钛窗60外侧与钛膜70相接触的面上设有一圈环形的凹槽，凹槽内埋有铝线90，进行金属密封，当钛膜70形变时，铝线90能作为封边紧紧被钛膜70吸附，从而提高真空腔体21内部的密封性能。

作为优选，密封座50上设有与真空腔体21外侧壁贴合的凹陷部501。

作为优选，高压输入装置1包括冷却油箱100，输入冷却油液进行绝缘和冷却，提高高压输入装置1的使用安全性，冷却油液采用的标准为高绝缘油标准，冷却油箱100一端与真空法兰组件10相连接，另一端连接有插入冷却油箱100内部的插座200，插座200经导线与电极芯22相连接，冷却油箱100内循环冷却油液使导线和电极芯22得以降温，延长其使用寿命。

作为优选，冷却油箱100呈长方体状，包括油箱体1001和油箱盖1002，可定期打开油箱盖1002清理冷却油箱100内部环境，油箱体1001上设有进油口1003和出油口1004，用于冷却油液的进出循环，油箱盖1002一端经密封法兰1005连接插座200，另一端连接有与真空法兰组件10贴合的片状法兰1006，密封法兰1005和片状法兰1006上均设有供油箱体1001端部插入的矩形凹口1007。

作为优选，屏蔽筒20连接电子束发生装置23的一端设有十字连接件201，十字连接件201在屏蔽筒20的径向与屏蔽筒20的内壁相连接，在屏蔽筒20的轴向与电子束发生装置23相连接，方便拆装连接。

作为优选，真空腔体21连接有腔体支撑底座213。

本发明的工作原理：高压输入装置1通电，内部循环冷却油液对导线和电极芯22降温，钨棒、反射极板231和栅板232均接负高压，反射极板231和栅板232等电位且电位均高于钨棒电位，钨棒通电后各向发散电子，被反射极板231、反射极侧板233和栅板232吸引，直接或经过反射极板231的反射间接从栅板232的多个出束孔2321射出，由于位于真空腔体21上的电子束出束口24为零电位，从出束孔2321射出的电子最终经过加速后均匀地从电子束出束口24的钛膜70处射出。

本发明基于上述结构的电子枪，其出束的均匀性，还和反射极板231所在圆弧的直径、反射极板231所在圆弧的开口角度、栅板232出束孔2321的大小、栅板232位置、钨棒的位置等因素有关。

先在仿真软件中模拟两组不同条件下，电子枪的出束情况。

组1：反射极板231所在圆弧的直径为85mm、反射极板231所在圆弧的开口角度为120°、栅板232出束孔2321的内接圆直径为8mm、以反射极板231截面的圆弧圆心为原点，栅板232在原点下方10mm、钨棒在原点上方10mm。

组2：反射极板231所在圆弧的直径为85mm、反射极板231所在圆弧的开口角度为120°、栅板232出束孔2321的内接圆直径为4mm、以反射极板231截面的圆弧圆心为原点，栅板232在原点下方20mm、钨棒与原点重合。

组1和组2同时在钨棒处输入负高压70KV、辐照时长1秒、钨棒电流13.2mA、反馈电流2.5mA的条件下进行。

仿真结果分别如图14和图15所示，可见组2条件下的电子枪出束均匀性更好。

现保持组1、组2条件不变，通过实际试验进一步求证。

实际试验时利用辐照灭菌变色指示标签进行检测，标签为直径13mm的圆形试纸，辐照前颜色为黄色，根据受辐照程度颜色逐渐变成红色，现定义黄色、浅红色、深红色为受辐照后标签的三个等级，分别对应Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。

实际试验结果分别如图16和图17所示，图16和图17中各标签右下角为比色后所得出的受辐照后标签的等级，验证了组2条件下的电子枪出束均匀性更好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，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。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。