阅读说明：本技术 减少电子加速器噪声的结构及方法 (Structure and method for reducing noise of electron accelerator ) 是由 曾利 贾朝伟 李琦 罗德坤 严鹏程 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种减少电子加速器噪声的结构及方法,包括：扫描漂移管,其内部中空且为真空环境,所述扫描漂移管底端设置有引出盒,所述引出盒远离扫描漂移管的端部设置有支撑格栅和窗膜；用于扫描并展开扫描漂移管内部电子束的扫描磁铁,其设置在扫描漂移管的外部或内部,所述电子束通过扫描磁铁后由点状电子束展开成为带状电子束,并且经过支撑格栅的遮挡,被分隔成为多个小束团穿过窗膜进入到空气中。本发明的减少电子加速器噪声的方法通过设置的高电阻率扫描漂移管,降低扫描磁场引起的涡流损耗,提高扫描磁场穿透性能,提高扫描频率,加快电子束扫描运动速度,使局部空气受热膨胀程度减弱,减少电子加速器运行时产生的噪声。(The invention discloses a structure and a method for reducing noise of an electron accelerator, wherein the structure comprises the following steps: the scanning drift tube is hollow and is in a vacuum environment, a lead-out box is arranged at the bottom end of the scanning drift tube, and a support grid and a window film are arranged at the end part, far away from the scanning drift tube, of the lead-out box; and the scanning magnet is used for scanning and expanding the electron beam in the scanning drift tube, is arranged outside or inside the scanning drift tube, and the electron beam passes through the scanning magnet, is expanded into a strip-shaped electron beam by a point-shaped electron beam, is shielded by the supporting grid, and is divided into a plurality of small beam groups which penetrate through the window film and enter the air. According to the method for reducing the noise of the electron accelerator, the high-resistivity scanning drift tube is arranged, so that the eddy current loss caused by the scanning magnetic field is reduced, the penetrating performance of the scanning magnetic field is improved, the scanning frequency is improved, the scanning movement speed of the electron beam is accelerated, the expansion degree of local air caused by heating is weakened, and the noise generated when the electron accelerator operates is reduced.)

减少电子加速器噪声的结构及方法

技术领域

本发明属于电子加速器技术领域，具体涉及一种减少电子加速器噪声的结构及方法。

背景技术

工业电子加速器在真空中将电子束加速并扫描展开成带状电子束，然后经过引出窗进入大气中，对物品进行辐照处理。电子加速器产生的电子束未经扫描展开时，束斑直径为5～20mm，扫描频率为几十Hz～几百Hz。由于引出窗上有支撑格栅，电子束经过支撑格栅时，被切割成不连续分布的小束团，每个小束团独立对所穿过的局部空气加热，使其瞬间膨胀，产生噪音。电子束流强越大，电子束能量越低，束斑越小，单位时间内注入到单位体积空气中的能量越多，空气膨胀越剧烈，产生的噪音越大。低能大束流电子加速器运行时，设备周围的噪声可能超过100分贝，严重影响操作人员的健康。通常情况下，为了减少电子加速器工作时产生的噪音，采用噪音隔离罩将电子加速器与周围环境隔开，但是这种方法中，装置体积大，且成本高；另外一个常规的方法是在电子加速器辐照室内部和通道处增加吸音材料和吸音结构，但是，加速器辐照室和迷宫通道射线强度大，臭氧浓度高，腐蚀性强，常规的吸音材料很快损坏失效。因此，急需新的方法予以解决。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种减少电子加速器噪声的结构，包括：

扫描漂移管，其内部中空且为真空环境，所述扫描漂移管底端设置有引出盒，所述引出盒远离扫描漂移管的端部设置有支撑格栅，所述支撑格栅外设置有窗膜；

用于扫描并展开扫描漂移管内部电子束的扫描磁铁，其设置在扫描漂移管的外部或内部，所述电子束通过扫描磁铁后由点状电子束展开成为带状电子束，并且经过支撑格栅的遮挡，被分隔成为多个小束团穿过窗膜进入到空气中。

优选的是，所述扫描漂移管为高电阻率的真空材料制成的扫描漂移管。

优选的是，所述高电阻率的真空材料为陶瓷、玻璃、尼龙、有机玻璃、聚四氟乙烯、聚砜中的一种，其电阻率均大于10⁵Ω·m，厚度均为5～30mm。

优选的是，所述电子束在窗膜上的束斑直径为5mm～80mm。

优选的是，所述扫描磁铁的工作频率为：0.5kHz～40kHz。

本发明还提供了一种减少电子加速器噪声的方法，包括：

在电子加速器输出端设置高电阻率扫描漂移管，并将扫描磁铁设置在扫描漂移管的外部或内部；通过高电阻率的扫描漂移管降低扫描磁场引起的涡流损耗，提高扫描磁场穿透性能，降低扫描漂移管的发热，大幅度提高电子束的扫描频率，加快电子束扫描运动的速度，并可以进一步加大电子束束斑直径，使得单位时间内注入到单位体积空气中的能量减少，局部空气受热膨胀程度减弱，减弱产生的噪音，从而减少了电子加速器运行时产生的噪声。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的减少电子加速器噪声的方法，在不改变现有电子加速器的结构，不额外增加大型降噪隔离罩，不在电子加速器内部增加吸音材料和吸音结构的条件下，通过设置的高电阻率扫描漂移管，降低扫描磁场引起的涡流损耗，提高高频扫描磁场穿透性能，降低扫描漂移管的发热，大幅度提高电子束的扫描频率，提高扫描频率后，电子束扫描运动的速度加快，单位时间内注入到单位体积空气中的能量减少，局部空气受热膨胀程度减弱，产生的噪音减弱，从而减少了电子加速器运行时产生的噪音，保证操作人员的身体不受到噪音的损害。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

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图1为本发明提供的扫描磁铁位于扫描漂移管外的装置结构示意图；

图2为本发明提供的扫描磁铁位于扫描漂移管内的装置结构示意图；

图3为本发明提供的支撑格栅和窗膜局部放大示意图。

具体实施方式

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下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-3所示的一种减少电子加速器噪声的结构，包括：

扫描漂移管1，其内部中空且为真空环境，所述扫描漂移管1底端设置有引出盒2，所述引出盒2远离扫描漂移管1的端部设置有支撑格栅3，所述支撑格栅3外设置有窗膜4；

用于扫描并展开扫描漂移管1内部电子束的扫描磁铁5，其设置在扫描漂移管1的外部或内部，所述电子束6通过扫描磁铁5后由点状电子束展开成为带状电子束，并且经过支撑格栅3的遮挡，被分隔成为多个小束团穿过窗膜4进入到空气中。

工作原理：电子加速器工作时，电子枪(未示出)产生电子束6，电子束6通过连接在扫描漂移管1上端端部的加速管道101被加速，加速后的电子束6运动到加速管道101的底端，并进入到扫描漂移管1内部，同时被设置在扫描漂移管1外部或者内部的扫描磁铁5扫描展开，由点状电子束展开成为带状电子束，并向下运动，通过引出盒2，经过支撑格栅3的遮挡，被分隔成为多个小束团穿过窗膜4进入到空气中；设置的扫描漂移管1，能够降低扫描磁场5引起的涡流损耗，提高扫描磁场穿透性能，降低扫描漂移管的发热，大幅度提高电子束的扫描频率，加快电子束扫描运动的速度，进一步加大电子束束斑直径，使得单位时间内注入到单位体积空气中的能量减少，局部空气受热膨胀程度减弱，减弱产生的噪音，从而减少了电子加速器运行时产生的噪声。将扫描磁铁设置在扫描漂移管内部时，扫描磁铁产生的扫描磁场，无阻挡地直接作用于从扫描磁铁中部穿过的点状电子束，将点状电子束展开成为带状电子束，展开电子束的效果更好。

在上述技术方案中，所述扫描漂移管1为高电阻率的真空材料制成的扫描漂移管。采用这种方式，涡流损耗是扫描磁铁的感应电流所产生的损耗，而当感应电压不变时，增大电阻的值就能减小感应电流的值，从而减少涡流损耗，在形状等物理特性不变的情况下，增大电阻值的其中一个方法就是用电阻率较大的材料，因此，采用高电阻率的真空材料制成的扫描漂移管，能够大大降低扫描磁场引起的涡流损耗，提高高频扫描磁场穿透性能，降低扫描漂移管的发热，可以大幅度提高电子束的扫描频率。

在上述技术方案中，所述高电阻率的真空材料为陶瓷、玻璃、尼龙、有机玻璃、聚四氟乙烯、聚砜中的一种，其电阻率均大于10⁵Ω·m，厚度均为 5～30mm。

在上述技术方案中，所述电子束6在窗膜4上的束斑直径为5mm～80mm。采用这种方式，由于电子束束斑直径越大，单位时间内注入到单位体积空气中的能量越少，局部空气受热膨胀程度会减弱，从而能够减弱产生的噪音，从而减少了电子加速器运行时产生的噪声。

在上述技术方案中，所述扫描磁铁5的工作频率为：0.5kHz～40kHz。采用这种方式，磁铁的扫描频率为0.5kHz～40kHz，能够满足电子加速器的使用需求，保证能够将点状电子束展开成为带状电子束，此类型的扫描磁铁被广泛运用于电视机显像管，技术较为成熟，成本较低。

一种减少电子加速器噪声的方法，包括：

在电子加速器输出端设置高电阻率扫描漂移管，并将扫描磁铁设置在扫描漂移管的外部或内部；通过高电阻率的扫描漂移管降低扫描磁场引起的涡流损耗，提高扫描磁场穿透性能，降低扫描漂移管的发热，大幅度提高电子束的扫描频率，加快电子束扫描运动的速度，并可以进一步加大电子束束斑直径，使得单位时间内注入到单位体积空气中的能量减少，局部空气受热膨胀程度减弱，减弱产生的噪音，从而减少了电子加速器运行时产生的噪声。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的减少电子加速器噪声的结构及方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。