[发明专利]电子束装置

权利要求书

1、一种电子束装置，包括：

(a)阴极(1)，处于阴极电位，阴极中产生高功率的电子束沿电子束的轴线(5)传播；

(b)阳极(3)，配置在阴极(1)后面电子束轴线(5)方向上，处于阳极电位，该阳极电位比阴极电位高，对电子束的各电子起加速作用；

(c)集电极(4)，配置在阳极(3)后面电子束轴线(5)的方向上，对电子束的各电子起减速作用，且处于低于阳极电位的集电极电位；和

(d)电位供应电路，用以给阴极(1)、阳极(3)和集电极(4)提供各自的电位；

其特征在于：

(e)所述集电极(4)由若干集电极级(6)组成，各集电极级一个接一个地在电子束轴线(5)方向上排列，在各种情况下，这些集电极级都处于较低的电位级；

(f)所述电位供应电路包括高压直流电源(13)，该高压直流电源由多个类似的开关级(S1、……、S6)组成，在各种情况下均构成为可切换的中压源，且其输出端串联连接；和

(g)所述各集电极级(6)的分级电位由高压直流电源(13)各开关级(S1、……、S6)之间相应的抽头提供。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：

（a）所述各开关级（S1、……、S6）均包括一个线路变压器（12）的次级绕组、一个接该次级绕组的开关级整流器（GS）、其后用以对经整流的电压进行滤波的装置（CS，LS）和至少一个位于输出端并由一个级控制器（10）控制的开关级开关（SS）;和

（b）在所述各开关级（S1、……、S6）输出端之间在各种情况下均配置有反极性的串级二极管（DK）。

3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述开关级开关（SS）采用门截止大功率半导体元件，特别是GTO和IGBT形式的元件。

4、如1至3任一权利要求所述的装置，其特征在于：

（a）所述高压直流电源（13）的负输出端接所述阴极（1）和处于最低电位上的集电极级;

（b）所述高压直流电源（13）的正输出端保持在低于所述阳极（3）的基准电位上;且

（c）由另一个直流电压源（8，9，C）产生所述基准电位与所述阳极（3）之间的电位差。

5、如1至3任一权利要求所述的装置，其特征在于：

（a）所述高压直流电源（13）的负输出端接所述阳极（1）和处于最低电位上的集电极级;且

（b）所述高压直流电源（13）的正输出端接所述阳极（3），且保持为地电位。

6、如1至5任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述高压直流电源（13）的最大输出电压为几十千伏，最好为40千伏左右。

7、如1至6任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述集极级（6）的电位值在阴极电位与阳极电位值之间。

8、如1至7任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置为回旋管、速调管、自由电子激光器FEL或其它高功率微波管。