[实用新型]驻波电子直线加速器和快速扫描成像检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及驻波电子直线加速器技术领域，特别是以加速器为辐射源的无损检测、辐射医学及辐照等领域。

背景技术

在现有驻波加速器系统中，出束命令即加高压命令，在出束命令发出时，高压接触器吸合，调制器根据触发控制信号产生脉冲高压，脉冲高压被送到X机头内的脉冲变压器，由脉冲变压器进一步升压，并分出两路脉冲高压，他们分别作用于微波源(磁控管)和电子枪，微波源在第一路脉冲高压的作用下产生微波，微波经微波传输系统输送到加速管，在加速管中建立一个稳定的加速电场，同时电子枪在另一路脉冲高压的作用下发射电子束流，电子束流进入加速管，在加速管中被加速电场加速，形成高能电子束流最后打靶，电子束打靶产生的X射线形成加速器的剂量率输出，他被广泛应用于无损检测及辐照等领域。

在现有的驻波加速器系统工作过程中，从加速器出束命令发出到加速器产生稳定的剂量率输出，需要经过这样一些延迟环节：

1.软启动

为了保护磁控管，调制器产生的脉冲高压并不是一开始就达到满负荷，而是幅度逐渐增加的，脉冲高压从产生到达到满负荷通常需要500ms左右。与此相对应加速器产生的剂量率输出也是缓慢增加的。

2.AFC稳频

在加速器出束(特别是重复频率比较高)时，加速管由于其内微波功率的作用，温度会产生一定的变化，加速管温度的变化会导致其特征频率变化，在驻波加速器系统中通过AFC稳频装置来保证磁控管的输出频率与加速管的特征频率一致，从而保证加速器系统的长时间稳定工作。AFC稳频装置通过在微波传输系统的不同位置获取微波信息，通过分析判断磁控管的输出频率是否与加速管的特征频率一致，然后发出相应的调整命令，通过其内部装置对磁控管进行调整，使磁控管的输出频率与加速管的特征频率保持一致。由于加速器开始加高压出束时，微波功率进入加速管建立电场，同时加速管消耗功率温度发生变化，特征频率产生变化，AFC稳频装置投入运行，通过不断调整使系统达到稳定，形成稳定的剂量率输出，这个过程需要一定的时间，通常在500ms到5秒之间。

这样，由于软启动、AFC稳频等环节的存在，现有的驻波加速器系统从加速器出束命令的发出到加速器达到稳定的剂量率输出一般需要0.5秒到5秒的时间。因其延时时间长且不固定，所以不适用于某些需要加速器快速响应的应用场合，不利于驻波加速器的广泛应用。

清华同方威视技术股份有限公司研制并生产了以驻波电子直线加速器为辐射源的多种型号集装箱/大型货物检查系统。其生产的集装箱/集卡快速检查系统，设计方式是被检车辆队列在检查通道内连续快速通过，系统在安全避让车头后，给加速器发出出束指令，要求系统在安全避让车头时没有剂量率输出，以保障司机的安全，而在发出出束命令后立即形成稳定的剂量率输出，以及时完整地检查车辆的货柜区域，这个响应时间要求在100ms以内，所以系统要求一种新型的能快速响应的加速器系统做为辐射源。

实用新型内容

鉴于上述问题，完成了本实用新型。本实用新型的目的是提供一种能快速响应的驻波电子直线加速器。本实用新型包括微波功率系统、电子枪功率系统，电子枪、加速管及控制装置。微波功率系统与电子枪功率系统相互独立，微波功率系统包括调制器、脉冲变压器、微波源、微波传输系统及AFC稳频装置，电子枪功率系统包括电子枪触发控制装置、电子枪脉冲电源、电子枪脉冲变压器。

本实用新型提供了一种驻波电子直线加速器，包括：同步装置、微波装置和电子束发射装置，其中所述同步装置产生同步脉冲信号以分别用于微波装置和电子束发射装置，所述微波装置产生微波电场作用于电子束发射装置，所述电子束发射装置在所述微波电场的作用下发出X射线束。所述加速器还包括一快速出束装置，所述快速出束装置与所述同步装置和电子束发射系统电连接，所述同步装置产生的同步脉冲信号分别作用于所述微波装置和所述快速出束装置，从而在所述加速器开始工作的过程中，使微波装置在电子束发射装置开始运行之前提前运行，在微波装置稳定后开启加速器电子束发射装置以使加速器发出X射线束。