[发明专利]可变能量的电子加速器

说明书

本发明涉及电子加速器，包括：谐振腔，其由空心闭合导体组成且关于中平面对称；电子源，其被适配用于将电子束径向地注入到谐振腔中；RF系统，其耦合至谐振腔且被适配用于在谐振腔中生成电场；N个磁体单元，每个磁体单元以中平面为中心且被适配用于在与谐振腔流体连通的偏转腔室中生成磁场，该磁场被适配用于：使沿着第一径向轨迹离开谐振腔的电子束沿着第一偏转轨迹偏转，以沿不同于第一径向轨迹的第二径向轨迹将电子束重新引入到谐振腔中；出口，其用于沿着提取路径从谐振腔朝着靶提取能量为W的加速电子束，其特征在于，至少一个磁体单元被适配用于将相应的第一偏转轨迹修改为第二偏转轨迹，从而允许从出口提取的加速电子束的能量W的变化。

技术领域

本发明涉及一种电子加速器，该电子加速器具有以中心轴线Zc为中心的谐振腔、并且产生用于沿着形成花朵花瓣的多条径向轨迹使电子加速的振荡电场。是这种电子加速器的示例。根据本发明的电子加速器可以沿着单条路径提取不同能量的电子束。

背景技术

本领域中，具有谐振腔的电子加速器是众所周知的。例如，EP0359774描述了一种电子加速器，该电子加速器包括：

(a)谐振腔，该谐振腔由空心闭合导体组成，该谐振腔包括：

·外壁，该外壁包括外圆柱形部分，该外圆柱形部分以中心轴线Zc为中心并且具有形成外导体段的内表面，以及

·内壁，该内壁被封闭在该外壁内并且包括内圆柱形部分，该内圆柱形部分以该中心轴线Zc为中心并且具有形成内导体段的外表面，

该谐振腔关于与该中心轴线Zc垂直并且与该外圆柱形部分和内圆柱形部分相交的中平面Pm对称；

(b)电子源，该电子源被适配用于沿着该中平面Pm从该外导体上的引入口到该中心轴线Zc将电子束径向地注入到该谐振腔中，

(c)RF系统，该RF系统耦合至该谐振腔并且被适配用于在该外导体与该内导体之间生成电场E，该电场以频率(f_RF)进行振荡，以沿着该中平面Pm中从该外导体朝着该内导体延伸的径向轨迹以及从该内导体朝着该外导体延伸的径向轨迹使该电子束的电子加速；

(d)磁体系统，该磁体系统包括多个电磁体，该多个电磁体被适配用于在偏转腔室中将该电子束的轨迹从一个径向轨迹偏转到不同的径向轨迹，每个径向轨迹都处于该中平面Pm中并且从该电子源穿过该中心轴线Zc到达电子束出口。

在下文中，术语“rhodotron”被用作具有谐振腔的电子加速器的同义词，该电子加速器适合用于使电子束在垂直于中心轴线Zc并多次穿过该中心轴线的平面轨迹上加速。

如图1(a)和图1(b)所示，电子束的电子沿着谐振腔的直径(两个半径，2R)被电场E加速，该电场由RF系统在外导体段与内导体段之间并且在内导体段与外导体段之间生成。振荡电场E首先在外导体段与内导体段之间的距离内使电子加速。当电子横跨谐振腔的包括在内圆柱形部分内的中心周围的区域时，电场的极性改变。谐振腔的中心周围的此区域提供从电场到以恒定速度继续其轨迹的电子的屏蔽。然后，在电子的轨迹的包括于内导体段与外导体段之间的部分中，电子被再次加速。当电子被电磁体偏转时，电场的极性再次改变。然后，按需要频繁重复该过程以使电子束达到其被排出rhodotron的目标能量。因此，电子在中平面Pm中的轨迹具有花的形状(见图1)。因此，可以从rhodotron提取具有给定能量的加速电子束。