型号
能量 (MeV)
束流功率 (kW)
最大束流 (mA)
DG-0.5
DG-0.8
DG-1.0
DG-1.2
DG-1.5
DG-2.5
0.3 ~ 0.5
0.5 ~ 0.8
0.7 ~ 1.0
0.8 ~ 1.2
1.0 ~ 1.5
1.2 ~ 2.5
75
40
100
60
120
100
150
50
100
50
100
50
DG型电子加速器
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目前辐照加工用高压型电子加速器以地那米(Dynamitron)和ELV型加速器为主,约占辐照加速器总数的85%。地那米加速器已完全实现国产化,而ELV型加速器一直依靠俄罗斯进口。自1996年起,中国科学院近代物理研究所启动高压变压器型电子加速器的研制,从2009年近物所第一台DG型电子加速器进入国内市场开始,该类型加速器完全依靠进口的局面被打破,自此DG型电子加速器也开始了它的产业化之路。

工作原理及其特点

DG型电子加速器是基于空心变压器耦合原理的直流高压加速器,与俄罗斯的ELV型加速器类似。初级线圈由中频发电机供电,通过耦合升压在次级线圈上产生交流电压,经倍压整流滤波电路形成直流电压,多个次级整流滤波单元串联后形成加速器所需直流高压。电子束从LaB6热阴极表面出射,通过由变梯度和等梯度两部分加速管的加速电场进行加速达到一定能量,然后经过加速管出口位置处聚焦透镜聚焦,由位于引出窗入口位置互相垂直的两个交变磁场对其进行扫描,最后穿过钛膜进入空气进行辐照加工。加速管中为高真空状态。

该类型电子加速器由于使用了变压器耦合方式,原则上输出功率不受限制,完全可以制造特大功率的电子加速器。目前为止俄罗斯用于废水处理的ELV型电子加速器最大束流达到500mA,最大功率达到400kW。同时该类型电子加速器电能转换效率也是大规模使用的辐照加速器中最高的,使用变频电源的 ELV型加速器电能转换效率超过了90%。我国自行研制用于辐照加工的DG型电子加速器目前最大束流为100mA,最大功率为120kW,由于使用发电机供电,其电能转换效率大于70%,与俄罗斯相比有一定差距,但相比地那米加速器的效率具有一定优势。同时该类型加速器结构紧凑,同能量、功率等级相比其总体尺寸比地那米小。由于初级线圈结构和高压芯柱等问题,其设计难度和制造成本将大大增加,因此该类型加速器难以制造能量高于2.5MeV的加速器。该类型加速器在中低能、大束流加速器的应用上具有比较明显的优势。

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