电子加速器及其应用领域_梁宏斌
环形电子加速器的研究与应用
环形电子加速器的研究与应用现代科学技术快速发展，对于大型实验设备的需求越来越大，而环形电子加速器因其具有容积小、能耗低、效率高等优点，逐渐成为各类实验和检测的重要工具。
本文将对环形电子加速器进行深入探讨，分析其研究进展和应用现状。
一、环形电子加速器的基本原理环形电子加速器是一种利用磁场、电场相互作用而加速粒子运动的装置。
它由一系列两个相邻静电场区和两个相邻磁场区交替排列的电子壳式结构组成，加速电子的原理是由于电子在电场和磁场中不断受到力的作用而加速。
其中，磁场会使电子沿磁场方向做圆周运动，并由于相邻两个磁场区之间的加速电压，使电子从一个磁场区转移到另一个磁场区时获得电能而加速。
这样，电子就能不断地在各个磁场区中重复运动加速，最终达到设定的能量高度。
二、环形电子加速器的发展历程环形电子加速器在20世纪50年代开始得到广泛应用。
首先是贝格加速器，它是由美国物理学家Bergquist发明的一种线性加速器，用于测量更高精度的粒子质量和荷质比。
这种加速器原理简单、操作容易，而且能够将粒子加速到几千伏到上百万伏的高能量区域。
50年代中后期，美国斯坦福大学的人工核研究所研制出第一个耶稣透镜环形电子加速器。
它的圆周长达33英尺，能够将电子加速到240 MeV 的高能区域，因而获得了高度的评价和认可，这也促进了环形电子加速器进一步的发展。
随着计算机技术和高频电子技术的发展，环形电子加速器的加速能力不断提高，环形加速器的设计和制造工艺也越来越先进，越来越高效。
三、环形电子加速器的应用现状环形电子加速器的应用范围广泛，包括基础物理学、核物理学、材料科学、生命科学等领域。
现在，环形电子加速器的应用已经成为了一种颇受青睐、广泛关注的研究方向。
1、明亮型同步辐射光源明亮型同步辐射光源是一种基于放射性同步辐射原理的高扫描率成像设备，是环形电子加速器的主要应用之一。
通过同步辐射技术，可以产生出强度强、峰值亮度高、空间分布均匀的X射线光束，提供了一种对物质微观结构、磁场分布、原子能级、内部样品应力场分布等实现高精度探测和分析的方法。
加速器及其在科研领域中的应用
加速器及其在科研领域中的应用当今社会，科技快速发展、创新层出不穷已成为我们耳熟能详的话题。
而源于这一发展的一项重要技术就是加速器技术。
加速器，指的是用来加速带电粒子运动的机械装置。
它可以利用高电压电场和弱磁场等手段将粒子加速到高速度，同时进行精确控制实验。
这项技术广泛应用于各种领域，其中最重要的领域之一就是科学研究。
本文将重点分析加速器在科学研究领域中的应用。
一、物理学领域物理学领域是加速器应用的一个热点领域。
加速器作为粒子物理学的重要工具，可以用于探究基本粒子的结构和性质，探索宇宙的构成和演化，以及研究物质和能量之间的相互作用性质等。
例如：瑞士日内瓦最著名的粒子加速器——大型强子对撞机，是一种利用高速度和巨大能量撞击物质的科学仪器。
科学家们借助这个加速器的数据，揭示了许多有关基本粒子内部结构和宇宙演化的重要信息。
二、生物医学领域加速器还可以用于医学领域中的肿瘤治疗，也是很多肿瘤治疗的重要辅助手段。
加速器能够产生高剂量的辐射，可以精确瞄准肿瘤细胞，破坏其DNA结构，从而达到治疗的效果。
这种方法具有对身体组织的损伤小、疗效好、再生能力强、对旁边正常细胞的损伤小等优点。
同时，加速器也可以用于医学成像领域，如CT 扫描仪等，帮助医生更精准地观察病人的身体内部情况，同时提高了治疗精度。
三、材料科学领域加速器还可以用于材料科学领域。
利用加速器的高能粒子束，可以直接瞬间改变物质表面微观结构，进行超快速度的固态相变研究，这种方法被称为超快速度激光热学。
除此之外，超快速度研究法还可以用于研究材料的光学、电学和声学等性质，对材料的研究和开发具有重要价值。
综上所述，加速器技术在科学研究领域中应用广泛，而其在不同领域中的应用也各具特点。
相信随着科技的进一步发展，加速器技术将在更多领域中展现其重要作用。
暴力电子加速器的原理和应用
暴力电子加速器的原理和应用暴力电子加速器是一种高能电子加速器，可以产生极强的电磁场，将电子加速到极高的速度。
它的核心部件是加速管，通过高频电磁场作用于管内电子，使其加速。
暴力电子加速器具有高能、高精度、高效率等特点，在科学研究、医疗、工业等领域都有广泛的应用。
一、暴力电子加速器的原理暴力电子加速器将电子加速到几个MeV（百万电子伏），可产生高能电子束。
其原理基于加速管中的高频电磁场作用于电子，使其不断加速。
加速过程分为加速阶段和聚焦阶段。
1.加速阶段在加速区内，加速管中的高频电磁场作用于带有电荷的电子束，使其受到电场力的加速。
加速器产生的高频电磁波分为两种：电场波和磁场波。
电场波给电子束带来电荷，电子受到电场力的作用逐渐加速；磁场波给电子束带来螺旋运动，提高聚焦。
2.聚焦阶段电子束在加速过程中会发生弥散，随着速度增加，束的直径逐渐变大。
为了保证束的纵向尺寸和横向尺寸的稳定，加速器必须在聚焦处进行聚焦。
聚焦器产生高频电场，使电子束的直径变小，聚焦器可以让束越来越细，使它们变得越来越稳定。
二、暴力电子加速器的应用暴力电子加速器具有高能、高精度、高效率等特点，在科学研究、医疗、工业等领域都有广泛的应用。
1.医疗应用暴力电子加速器广泛应用于放疗领域，常被用于治疗癌症。
该技术可以将高能电子束聚焦在肿瘤区域，减少对正常组织的损伤。
此外，它还能够控制照射剂量，提高治疗效果，提高放疗的精度，使患者的治疗效果更好，减轻治疗的副作用。
2.科学研究暴力电子加速器能够产生高能电子束和X射线，用于物理学、化学、生物学等领域的研究，是科学研究的重要工具。
科学家们通过研究这些高能电子束的作用，探究物质的结构，深入了解物质的本质，为科学研究提供了重要的手段。
3.工业应用暴力电子加速器还被广泛应用于工业领域。
其一项重要应用是在食品辐照方面。
辐照可以消除微生物、杀虫、防腐、延长保质期等作用。
而使用暴力电子加速器进行辐照，可以达到更高效率的辐照效果，同时还能减少辐照带来的无害副作用，提高食品质量。
电子加速器原理
电子加速器原理
电子加速器是一种能够加速带电粒子（如电子、质子等）的设备，它在现代物理、医学和工业领域都有着广泛的应用。
电子加速器的原理主要包括加速器结构、加速原理和应用等方面，下面将对电子加速器的原理进行详细介绍。
首先，电子加速器的结构主要包括加速腔、磁铁系统、微波源和控制系统等部分。
加速腔是加速器中最关键的部分，它通过高频电场来加速带电粒子。
磁铁系统则用于控制粒子的轨道，使其保持在加速器中心轨道运动。
微波源则提供高频电场，用于激发加速腔中的电磁波。
控制系统则用于监控和调节加速器的运行参数，保证其稳定工作。
其次，电子加速器的加速原理是利用电场和磁场对带电粒子进行加速。
当带电粒子进入加速腔时，高频电场会加速粒子，使其动能增加。
同时，磁铁系统会控制粒子的轨道，使其保持在加速器中心轨道运动，从而保证粒子能够持续受到加速。
通过不断重复这一过程，带电粒子的能量不断增加，最终达到所需的能量水平。
最后，电子加速器在医学领域被广泛应用于肿瘤治疗、放射性
同位素生产等方面。
在肿瘤治疗中，电子加速器可以用来产生高能
电子束，用于照射肿瘤组织，达到杀灭肿瘤细胞的目的。
在放射性
同位素生产中，电子加速器可以用来激发靶材，产生放射性同位素，用于医学诊断和治疗。
总之，电子加速器是一种能够加速带电粒子的设备，其原理包
括加速器结构、加速原理和应用等方面。
通过对电子加速器的原理
进行深入了解，可以更好地理解其在物理、医学和工业领域的应用，为相关领域的研究和应用提供理论基础和技术支持。
电子加速器原理
电子加速器原理电子加速器是一种能够加速带负电荷的粒子，主要用于医学、工业和科学研究领域。
它的原理是利用电场和磁场的相互作用来加速带电粒子，使其达到高能量状态。
在本文中，我们将详细介绍电子加速器的原理和工作过程。
首先，让我们来了解一下电子加速器的基本组成部分。
电子加速器主要由电子枪、加速管和束流输运系统组成。
电子枪负责产生并发射电子束，加速管则利用电场和磁场对电子束进行加速，束流输运系统则用于控制和定位电子束的运动轨迹。
电子加速器的工作原理主要分为四个步骤，发射、加速、聚焦和定向。
首先，电子枪通过热发射或冷发射的方式产生电子束，然后将电子束送入加速管中。
在加速管中，电子束受到电场和磁场的作用，逐渐加速至所需的能量。
接下来，聚焦系统通过电场和磁场的调节，使电子束保持在一条直线上，并且控制其横向和纵向的大小。
最后，定向系统将高能电子束引导到需要的位置，完成加速器的工作过程。
在电子加速器的加速过程中，电子束的能量是由加速管中的电场和磁场决定的。
电场提供电子束的动能，而磁场则用于控制电子束的轨迹。
通过不断改变电场和磁场的强度和方向，可以实现对电子束的精准控制，从而达到所需的能量和速度。
除了加速器的基本原理，我们还需要了解一些关于电子加速器的应用。
电子加速器广泛应用于肿瘤治疗、材料表面改性、食品辐照和科学研究等领域。
在肿瘤治疗中，电子加速器可用于产生高能电子束，用于肿瘤的放射治疗。
在材料表面改性中，电子束可用于表面清洁、杀菌和改性处理。
在食品辐照中，电子束可用于食品的杀菌和保鲜处理。
在科学研究中，电子加速器可用于产生高能电子束，用于物质的结构分析和实验研究。
总的来说，电子加速器是一种重要的粒子加速装置，它通过电场和磁场的相互作用，实现对带负电荷粒子的加速。
电子加速器在医学、工业和科学研究领域具有广泛的应用前景，对于推动科学技术的发展和人类福祉的提升具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解电子加速器的原理和应用，进一步推动相关领域的发展和应用。
加速器技术的基本原理及其应用
加速器技术的基本原理及其应用近年来，加速器技术在科学研究、医学诊疗、工业生产等领域得到越来越广泛的应用。
本文将介绍加速器技术的基本原理及其应用。
一、加速器的基本原理加速器是一种利用外部能量对离子束进行加速和控制的设备。
其基本原理是通过电场和磁场对离子加速和限制其运动方向。
一般来说，加速器分为线性加速器和环形加速器两种。
1.线性加速器线性加速器（LINAC）是一种使用电子加速器的加速器。
它的工作原理是将电子从加速器的起始位置推动到一个终止位置，期间加速电子，使其获得更高的能量。
电子在被加速的过程中，将穿过一系列的电势梯度，最终到达加速器的终止位置。
2.环形加速器环形加速器（Synchrotron）是一种基于高速电子的加速器。
它的工作原理是将电子注入环形加速器并通过磁场对其进行加速和导引，最后达到所需要的领域。
环形加速器经常被用于进行高能粒子物理学的研究，如探测中子、质子和伽玛射线等。
二、加速器的应用1. 医学应用加速器技术在医学上有着广泛的应用，如放射治疗、核医学检查等。
放射治疗是一种利用放射线来治疗癌症的方法，加速器可用于生产高能量放射线用于治疗。
其原理是将电子或质子加速并通过导线，使放射线在特定的治疗部位得到高剂量辐射。
同时，核医学检查是一种用于检测人体内部器官和疾病的方法，包括断层扫描和放射性同位素扫描。
加速器技术可用于制造放射性同位素，以用于儿科、肿瘤、心脏和神经病学等医学科研。
2. 工业应用在工业应用中，加速器可用于材料表面改性、高能激光、无损检测和食品检验等。
其中，高能激光的应用逐渐成为一个新兴的工业领域。
使用加速器可生成高亮度的激光，将其应用于制造、金属切割等领域。
此外，加速器还可以用于石油、化工、生物医学、食品和环境保护等领域的生产。
3. 科学研究应用加速器技术在科学研究中也有着重要应用，如用于天体物理学、材料物理学和生物医学等领域。
其中，用于天体物理学的加速器技术被用于研究黑洞和星际尘埃等天文现象。
电子加速器原理
电子加速器原理电子加速器是一种利用电场和磁场对电子进行加速的设备，它在科学研究、医学诊断和治疗、工业加工等领域都有着重要的应用。
电子加速器的原理是基于电子受电场力和磁场力的作用而进行加速运动，下面将详细介绍电子加速器的原理。
首先，电子加速器的基本结构包括加速腔、电磁铁和高频电源。
加速腔是电子加速器中的核心部件，它通过高频电场对电子进行加速。
当电子进入加速腔时，高频电源产生的交变电场会对电子施加作用力，使其加速运动。
同时，电子在加速过程中会受到电磁铁产生的磁场力的作用，这也是电子加速器能够对电子进行精确控制和加速的重要原理之一。
其次，电子加速器的原理还涉及到电子的能量和速度的关系。
根据经典物理学理论，电子的能量与速度成正比，而电子的速度又与其所受的电场力和磁场力有关。
因此，通过控制加速腔中的电场和磁场，可以实现对电子速度和能量的精确调控，从而实现对电子束的加速和聚焦。
另外，电子加速器的原理还包括了电子束的注入和提取。
在电子加速器工作时，需要将电子束注入到加速腔中，并在加速完成后将其提取出来进行实际应用。
这涉及到对电子束的精确控制和定位，需要通过精密的电子光学系统来实现。
这一过程也是电子加速器能够实现对电子进行精确加速和定向传输的重要原理之一。
最后，电子加速器的原理还涉及到电子的能量损失和辐射产生。
在电子加速过程中，电子会受到来自加速腔壁的散射和能量损失，这会导致电子束的能量衰减和辐射产生。
因此，在电子加速器的设计和运行中，需要考虑到这些能量损失和辐射产生的影响，采取相应的措施进行补偿和控制，以保证电子束的稳定加速和高质量输出。
综上所述，电子加速器的原理是基于电场和磁场对电子进行加速的物理原理，通过精确控制电场和磁场，实现对电子束的加速、聚焦和定向传输。
同时，还需要考虑到电子束的能量损失和辐射产生等因素，采取相应的措施进行补偿和控制。
电子加速器的原理是多方面的，需要综合考虑各种因素，才能实现对电子的精确加速和应用。
功率因数校正的数字化控制
功率因数校正的数字化控制
江良伟;龙锋利;程健
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】2009(043)007
【摘要】高能加速器的电源系统是加速器最大的电能使用系统,提高加速器的运行效率和经济性一直是电源系统的目标.为提高开关电源的功率因数,在数字化开关稳流电源的基础上,设计了一种功率因数校正(PFC)的数字控制方案.重点阐述了基于硬件描述语言(VHDL)的数字控制环的算法、多通道模数转换器(ADC)的控制和脉宽调制(PWM)信号的产生,以及如何将其作为片上系统的用户外设.经测试表明,该方案有效地提高了开关电源的功率因数,达到了预期的设计目标.
【总页数】4页(P654-657)
【作者】江良伟;龙锋利;程健
【作者单位】中国科学院高能物理研究所,北京,100049;中国科学院高能物理研究所,北京,100049;中国科学院高能物理研究所,北京,100049
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
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电子加速器辐照食品的研究应用进展
电子加速器辐照食品的研究应用进展摘要：本文对电子束辐照食品保鲜技术的原理和优点进行了介绍，并且从肉制品和果蔬两方面对电子加速器辐照食品的研究进展进行了探讨。
关键词：电子加速器；辐照；杀菌；食品随着人们生活水平的提高，越来越重视食品安全问题。
在各类食品污染源中，大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌是主要的来源。
在传统技术手段下，通过添加防腐剂、采用药物熏蒸等方式来进行食品的保鲜和贮藏，不仅会损害食品的品质，同时还可能导致食品化学污染，对食用者的身体健康造成影响。
随着食品防腐技术的发展，食品辐照技术出现，这种技术是一种冷加工灭菌技术，能够在有效防止微生物污染的同时，最大程度上降低对食品品质的影响，保持食品风味，延长食品的保存时间，因此食品辐照加工技术越来越受到人们的关注。
1 电子束辐照保鲜技术1.1 原理辐照的本质是一个能量传递的过程，按照对加工对象不同的作用效果，可以将其分为分为电离辐照和非电离辐照等两种，前者利用的是射线的热效应，后者利用的射线的电离效应；前者应用的射线类型包括微波、可见光和红外光等，后者主要利用X射线、γ射线和紫外线等。
在食品辐照保鲜技术中，主要应用的是60Co产生的γ射线，或者是通过加速器产生的电子束，该技术的原理如下：高能射线照射物质，可以使物质形成离子、激发态或者分子碎片；同时，其还能够间接作用于水和其它一些小分子物质，是其释放出·H和·OH等自由基，通过上述作用导致细胞内遗传物质DNA、RNA发生破碎、错位或者缺失，并且可以造成蛋白质、脂类等高分子物质出现断裂、交联和聚合等，从而使基体不能够进行正常的生理活动，利用这一原理其能够将食品中的微生物和寄生虫杀灭，进而避免通过食物使病菌、寄生虫等进入人体，保证人体健康，同时能够延长食品的货架期。
1.2 电子束辐照技术的优点在食品保鲜方面，电子束辐照技术要比常规食品保鲜方法具有多方面的优势，具体来说体现在以下几方面：（1）辐照处理是一种物理冷杀菌方式，因此应用其对食品进行杀菌，辐照对象的温度不会出现明显的升高。
电子加速器在辐照加工中的应用分析
1、辐射固化。辐射固化相较传统的化学固化，有无污染、能耗低、速度快、品质均一等优点。而且辐射固化不使用化学溶剂，是环保型固化方法。辐射固化可以应用于表面喷涂，纺织印染等领域的表面烘干处理。
2、辐射硫化。天然胶乳、橡胶在电子射线作用下可发生交联反应，这一过程与硫化相类似。此过程中不需要添加硫化剂和促进剂等助剂，同时与传统的化学硫化方法相比较，避免了交联剂在基材内部分布不均导致的交联不均匀，也避免了温度梯度影响导致的材料性能下降。
辐照加工在我国已经有很长时间的应用，不少企业将这项技术与传统行业相结合，以促进新的经济增长点。这其中农产品加工领域的辐照产业化最成功，市场前景也最为乐观。借助于电子加速器，将能量以高速电子束的形式轰击进入农产品中，将表面及内部细菌害虫的DNA键破坏掉，菌体害虫死亡或失去繁殖能力，从而延长农产品的保质期。对于蔬菜水果等保质期短的生鲜农产品，经过电子辐照杀菌处理，并结合冷冻冷藏储存可大大延长保鲜期。另外，部分农产品中可能存在农药等残留，借助电子辐照，将有害残留降解、破坏，进一步提升品质。
[3]梁燕,洪奇华,孙志明,华跃进.电子束辐照技术在生命科学中的应用[J].核农学报,2018,32(02):283-290.
[4]何仕均主编，电离辐射工业应用的防护与安全，原子能出版社.
[5]梁宏斌等电子加速器及其应用领域科技创新与应用.
4、投资低，产出高
发射功率15KW的加速器其价格在1000万人民币左右，大概相当于200～300万居里以上放射源的加工能力。钴源的国际价格是2美元/居里，200万居里的钴源价格是400万美元，合计人民币2800万元，这还不包括钴源退役后的处置费用。
二、电子加速器在辐照加工领域的应用1、农产品加工领域Fra bibliotek参考文献
电子加速器在医学中的应用
电子加速器在医学中的应用电子加速器是一种利用电场加速电子，产生高速电子束，用于医学疗治的仪器。
其应用在医学中已成为不可或缺的重要设备，具有广泛的应用场景。
电子加速器在医学中的应用可以分为两类，一类是医学成像，另一类则是医学治疗。
首先，我们来看看电子加速器在医学成像中的应用。
利用电子加速器产生的高能电子束，可以通过辐照来产生辐射，从而达到成像的目的。
此类成像技术被广泛应用于临床放射学，如计算机断层扫描（CT）、正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）等。
这些成像技术可以在医生对病人进行带有辐射药物的检查时，呈现出更加清晰的内部情况。
接下来，我们来看看电子加速器在医学治疗中的应用。
在医学治疗中，我们通常使用电子加速器来产生高能电子束进行放射治疗。
给予恰当剂量的电子束可以破坏癌细胞和伤口周围的组织，从而达到治疗的目的。
常用的治疗方式有外放射治疗和内放射治疗。
外放射治疗是指采用电子加速器产生的高能电子束从体外辐照到病人的部位，通过电子束的能量沉积效应破坏癌细胞。
外放射治疗适用于身体表面的癌症和深部浅表部位的癌症，如乳腺癌、宫颈癌、皮肤癌、软组织肉瘤等。
内放射治疗则是将放射性核素通过静脉注射或口服给病人，放射性核素进入人体后，通过放出的射线破坏病理异常组织。
内放射治疗适用于深部癌症和某些血液病等。
总的来说，电子加速器在医学中的应用，通过成像和治疗来提升诊断和治疗的精准度，减少手术和化疗产生的不良反应，为患者带来更好的治疗效果。
需要注意的是，电子加速器的使用需要专业人员的指导和操作。
电子束能量的选择，辐照时间和辐照区域的确定等都需要经过严谨的计算和严格的操作流程。
此外，如果使用不当，电子加速器还会对治疗者产生辐射，造成伤害和损失。
综上所述，电子加速器在医学中的应用具有广泛的应用前景和重要意义，为提升医疗技术水平和疾病治疗效果贡献了重要力量。
电子加速器原理
电子加速器原理电子加速器是一种用于加速带电粒子（如电子、质子等）的装置，它在科研、医疗、工业等领域都有着广泛的应用。
电子加速器原理是指电子加速器运行的基本原理和机制，下面我们将对电子加速器原理进行详细介绍。
电子加速器的基本原理是利用电场和磁场对带电粒子进行加速。
首先，带电粒子（比如电子）被注入到加速器中，然后通过电场的作用，粒子被加速到一定的能量。
在加速过程中，磁场的作用可以使粒子保持在一定的轨道上，避免偏离轨道。
通过不断增加电场的能量，粒子的速度和能量也随之增加，最终达到所需的能量水平。
电子加速器的原理可以分为直线加速器和环形加速器两种。
直线加速器是通过一系列的电场和磁场加速器来加速粒子，而环形加速器则是通过不断改变磁场的方向，使粒子在环形轨道上不断加速。
无论是直线加速器还是环形加速器，其原理都是基于电场和磁场的相互作用来实现粒子加速。
在电子加速器中，粒子的加速过程是一个连续的过程。
粒子被不断加速，直到达到所需的能量水平后，可以用于不同的应用领域。
比如在医学领域，电子加速器可以用于肿瘤治疗，通过高能电子束直接照射肿瘤组织，达到杀灭肿瘤细胞的目的。
在科研领域，电子加速器可以用于粒子物理实验，研究基本粒子的性质和相互作用。
在工业领域，电子加速器可以用于材料表面改性，提高材料的硬度和耐腐蚀性能。
除了以上应用外，电子加速器还可以用于环境保护和食品辐照等领域。
通过电子加速器辐照，可以杀灭食品中的细菌和微生物，延长食品的保质期，保证食品的安全。
在环境保护方面，电子加速器可以用于废水处理和空气净化，达到去除有害物质的效果。
总之，电子加速器原理是基于电场和磁场的相互作用，通过不断加速带电粒子来实现的。
电子加速器在科研、医疗、工业等领域都有着重要的应用，对于推动科学技术的发展和改善人们的生活质量起着重要作用。
希望本文对电子加速器原理有所帮助，谢谢阅读！。
电子加速器原理与应用——田新智
目录第一章绪论 ................................................................................................................................... - 1 -1.1加速器分类 . (1)1.1.1按粒子的能量分类 .................................................................................................... - 1 -1.1.2按被加速的粒子种类分类 ........................................................................................ - 1 -1.1.3按加速原理、加速器结构种类 ................................................................................ - 2 -1.1.4按应用领域分类 ........................................................................................................ - 4 -1.2低能加速器的应用 . (4)1.2.1低能加速器在工业中的应用 .................................................................................... - 4 -1.2.2低能加速器在农业中的应用 .................................................................................... - 5 -1.2.3低能加速器在医疗卫生中的应用 ............................................................................ - 6 -第二章电子直线加速器的组成 (8)2.1束流系统 (8)2.1.1 电子枪 (9)2.1.2 加速管 (19)2.1.3 聚焦线圈和导向线圈 (19)2.1.4 四极透镜 (21)2.1.5 靶和屏蔽准直装置 (22)2.1.6 剂量监测装置 (24)2.2微波系统 (24)2.2.1 微波功率源 (25)2.2.2 微波传输系统 (25)2.3充气系统 (28)2.4真空系统 (30)2.4.1 概述 (30)2.4.2 电子直线加速器真空系统 (32)2.4.3 真空泵 (33)2.4.4 真空检漏 (36)2.5恒温水冷系统 (37)2.5.1 系统的功能 (37)2.5.2 系统组成 (38)2.5.3 系统设计 (39)2.5.4 注意事项 (41)第三章电子直线加速器的工作特性 (42)3.1电子加速器的工作特性的分类 (42)3.2电子直线加速器的输出参数 (42)3.2.1加速能量 (42)3.2.2输出束流功率 (46)3.2.3输出辐射强度 (47)3.3电子直线加速器的工作特性分析 (47)3.3.1负载特性 (47)3.3.2功率特性 (49)3.3.3频率特性 (50)3.3.4工作特性的应用 (51)第四章带电粒子加速器的束流特性 (53)4.1粒子品种 (53)4.2能量 (53)4.3束流强度及时间特性 (53)4.4束流品质 (54)4.4.1 能散度 (54)4.4.2 束流的发射度和亮度 (55)4.5粒子运动参数的相对论力学表达式 (56)4.5.1 运动粒子的相对速度、质量和能量 (56)4.5.2 粒子的动量P和磁刚度G (56)4.5.3 粒子的动量P、磁刚度G和能量ε的关系 (57)第五章 9MEV行波电子直线加速器 (58)5.1加速器整机技术指标 (58)5.2加速器整机系统配置说明 (58)5.3加速器整机工作说明 (64)第六章 6MEV驻波电子直线加速器 (67)6.1加速器整机技术指标 (67)6.2加速器整机系统配置说明 (67)6.3加速器整机工作说明 (71)第七章加速器性能测量 (75)7.1束流能量的测量 (75)7.1.1铝吸收法 (75)7.1.2利用X射线测量电子束的能量 (76)7.2束流截面的测量 (77)7.3微波功率测量 (77)7.3.1用水负载功率计直接测微波源的输出功率 (77)7.3.2 热量式大功率计测量微波功率 (78)7.3.3用小功率测量微波功率 (78)7.4脉冲电压/电流的测量 (79)7.4.1 脉冲电压的测量 (79)7.4.2 脉冲电流的测量 (79)7.5X射线剂量的测量 (80)第八章加速器的辐射防护与安全连锁 (82)8.1辐射剂量的有关单位 (82)8.2加速器的辐射防护 (82)8.3加速器的安全连锁 (83)第九章加速器整机调试 (84)9.1微波老练去气 (84)9.2电子枪激活与老练 (84)9.2.1 概述 (84)9.2.2 电子枪激活与老练的步骤 (84)9.3加速器整机调试出束 (85)第一章绪论粒子加速器是一种用人工方法加速带电粒子束的装置。
高频高压电子加速器技术改造及辐射防护评价
高频高压电子加速器技术改造及辐射防护评价张玉宝;斯琴图雅;梁宏斌;王强;田汝超【摘要】文章叙述了加速器的基本组成及结构并介绍了加速器技术改造的情况.对加速器实验室防护能力进行校核,并对实际屏蔽效果进行验证,同时也强化了安全措施,保证加速器安全平稳运行.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】4页(P59-61,64)【关键词】高频高压;电子加速器;技术改造;辐射防护评价【作者】张玉宝;斯琴图雅;梁宏斌;王强;田汝超【作者单位】黑龙江省科学院技术物理研究所,哈尔滨150086【正文语种】中文【中图分类】TL51黑龙江省科学院技术物理研究所原有一台JJ－1.5型静电加速器，是基于绝缘传输带传送电荷的，又被称为凡德格拉夫静电加速器，其最高电子能量为1.5 MeV，最大束流强度为100μA。
为了适应日益增长的科研和辐照加工要求，将JJ－1.5型静电加速器换代成电子束流强度为1mA的DD－1.5型高频高压电子加速器。
这台高频高压电子加速器是1999年从天津市技术物理研究所买入的，在此之前，该加速器已经在天津市技术物理研究所运行了9年。
由于其控制设备及一些辅助设备等可靠性较差，经常会出现各种各样的毛病，常常因故障而修理，运行人员因此被培养成了维修技师。
所以有必要对该设备进行必要的技术改造以适应不断扩张的辐照加工要求。
笔者将就这台高频高压电子加速器的基本组成，技术改造情况及改造效果和改造后加速器的放射防护评价及其防护效果等分别进行阐述。
1 加速器基本组成及结构加速器的主体结构如图l所示，主要有高压系统、束流系统、真空系统、电子束输运系统、冷却系统、排风系统、控制系统及安全防护设施等组成。
具体器件如图1所示:1.加速器钢桶;2.电子枪供电调压器;3.分压电阻;4.射频电极;5.加速管;6.高频空心变压器;7.高频机;8.自整角机;9.聚焦线圈;10.聚焦电源;11.扫描线圈;12.扫描电源;13.扫描盒;14.分子泵;15.上整流发电机拖动电机;16.旋片机械泵;17.多节聚砜连杆;18.有机玻璃杆;19.整流倍加器(俗称整流盒共计68组每组有256个硅二极管和分压电容组成);20.发电机;21.高压电极;22.电子枪。
同步加速器高频系统前端控制器改进设计
同步加速器高频系统前端控制器改进设计
林飞宇;乔卫民;敬岚;李伟斌
【期刊名称】《核电子学与探测技术》
【年(卷),期】2010(030)008
【摘要】介绍了在CSR同步加速器高频控制系统改进项目中,高频前端控制器的改进设计.根据系统改进的具体要求,采用DSP+FPGA双电路板的体系结构,对高频前端控制器各个部分做了详细的设计,并给出了具体的资源消耗结果和设计图.
【总页数】5页(P1055-1058,1066)
【作者】林飞宇;乔卫民;敬岚;李伟斌
【作者单位】中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;中国科学院研究生院,北京,100039
【正文语种】中文
【中图分类】TP334.7
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2012年3月（上）
科技创新科技创新与应用电子加速器及其应用领域
梁宏斌张玉宝王强斯琴图雅
（黑龙江省科学院技术物理研究所，黑龙江哈尔滨150086）
1国外电子加速器发展
英国科学家柯克罗夫特和爱尔兰科学家沃尔顿在1932年建成世界上第一台直流加速器——
—直流高压加速器。
1933年美国科学家范德格拉夫发明了静电加速器。
这两种加速器都属直流高压型，能量最高只能到10MeV。
1932年美国科学家劳伦斯建成了回旋加速器，通过它获得了人工放射性同位素。
1952年柯隆李温斯顿和史耐德发表了强聚焦原理的论文，使加速器能够获得更高的能量。
之后，强聚焦原理在环形或直线加速器中被普遍采用。
1940年世界上第一个电子感应加速器诞生，其能量可以达到100MeV。
1960年陶歇克首次提出了采取两束加速粒子对撞的方式，用于高能反应或新粒子的产生，并通过对掩机上的实验验证了这一原理。
至今全世界已建成1300多台电子辐照加速器。
美国、俄罗斯、日本、法国、比利时等多个国家能够生产电子辐照加速器。
国外辐射加工产业的电子辐照加速器发展呈现如下特点：（1）电子辐照加速器装置在数量上大幅度增加的同时，产品质量在不断提高，结构紧凑，易操作，维修方便，并且长期运行稳定性、可靠性及智能化水平等有明显提高；（2）电子辐照加速器向低能段和高能段延伸，地那米电子加速器从500kV 至5.5MeV、60-100mA；梅花瓣型电子加速器能量10MeV、功率500-700kW已进入市场；（3）新型电子辐照加速器研发成功。
法国帕莱索技术研究所研发成功桌面型电子加速器；美国RPC公司研制成功的"宽束机"全新型多灯丝电子帘加速器；俄罗斯成功地研发出EA10/10型环形电子加速器，其能量5-10MeV，电子束流5-10mA,束功率25-100kW可调。
2我国电子加速器的发展
我国目前主要的电子加速器研制生产单位超过10家，电子加速器生产有了长足的进步。
上海应用物理研究所，主要产品有以下几类：1)EBS-300-15电子帘加速器。
能量0.3MeV，束流50mA，应用于橡胶硫化和表面固化等领域。
2)DGB-0.8烟气脱硫脱硝电子加速器，最高能量0.8MeV，束流300mA，扫描宽度2000mm，应用于水处理和燃煤烟气脱硫脱硝。
3)高频高压加速器。
能量1.5-5.0MeV，束流20～40mA，扫描宽度900～1200mm，广泛应用于电线电缆和热缩材料辐射交联，以及食品保鲜、医疗用品消毒、海关检疫等领域。
江苏达胜加速器制造有限公司，其生产的高频高压加速器，能量范围1.5-4.0MeV，束流30-60mA，主要应用于电线电缆、热缩材料、发泡片材、电子元件等领域。
中国原子能科学研究院，主要产品有以下3种：1)自屏蔽式电子束灭菌加速器。
能量为2-2.5MeV，平均束功率大于1．0Kw，具有自屏蔽、体积小、重量轻、生动化程度高、工作稳定的特点。
能将邮件中的生物细菌灭杀，还可用于医疗用品的辐射消毒灭菌和食品保鲜等方面。
2)工业无损探伤加速器。
工业无损探伤直线电子加速器，能量2-9MeV，经转换成x射线后探伤范围达38-380mm，广泛应用于工业无损探伤。
3)高能大功率电子加速器。
最高能量达10MeV，功率达到15kw。
可广泛应用于医疗用品消毒、食品保鲜、海关检疫等领域。
无锡爱邦辐射技术有限公司2004年组建爱邦加速器研究所，开始研发市场需求的新型高频高压电子加速器。
现有0.5MeV、0.8MeV、1.0MeV、1.5MeV、2.0MeV、2.5MeV、3.0MeV、4.0MeV等九种型号的高频高压电子加速器。
3电子加速器的应用
3.1辐射交联，辐射交联已经作为一项产业化技术被广泛用于电线电缆及汽车、家电、飞机、航天等电子设备线路。
由于经过电子射线辐照后，电线电缆的外皮材料聚乙烯或聚氯乙烯发生交联反应，从而使材料的绝缘性、耐热性、抗化学腐蚀、抗老化及机械强度等都得到明显改善。
辐射交联技术应用的另一种重要产品是热收缩材料。
它是通过电子射线辐射交联聚乙烯等高分子材料，然后加热后扩张，再经过冷却定型，当重新加热到熔点以上时，热缩材料又新收缩到未扩张前状态，利用它这种可收缩的形状记忆特性来做电线电缆接头以及管道防腐。
3.2辐射固化，辐射固化与传统的化学固化比较，具有无污染、能耗低、速度快、品质均一等优点。
而且辐射固化不使用化学溶剂不会造成污染，是一种环保型固化方法。
目前辐射固化应用比较成熟的领域有纸张、磁带、陶瓷、金属等产品的表面处理。
3.3辐射硫化，天然胶乳或橡胶在电子射线作用下可发生交联反应，这一过程与橡胶硫化的过程相类似，也称作辐射硫化。
在辐射硫化的过程中不需要添加硫化剂和促进剂等加工助剂，同时与传统的化学热硫化方法相比较，避免了交联剂在橡胶基材内部分布不均导致的交联不均匀，同时也避免了温度梯度影响导致的材料性能下降。
3.4辐射降解，高分子聚合物在高能电子作用下，其分子结构发生主链断裂，称为辐射降解。
与辐射交联一样辐射降解同样具有工业应用价值，如辐射降解型废塑料的处理和橡胶的辐射再生利用。
聚四氟乙烯废料及加工后的边角料经辐射降解处理后，再经粉碎得到的超细粉可用作各种润滑剂及耐磨改进剂使用。
3.5辐射接枝改性，辐射接枝技术是应用广泛的一种高分子粉碎改性方法。
通过辐射接枝能够研制出各种性能优异的新型高分子材料，或通过辐射改性改善原有材料的性能。
辐射接枝是通过射线辐照引发，不需要向体系添加引发剂，因此接枝聚合物非常纯，完全医用高分子材料的要求。
聚乙烯以及聚丙烯类高分子材料性能优良、价格低廉，经过辐射接枝改性后，就可以得到如离子交换树脂、共混增容剂等更有价值的新材料。
聚乙烯表面通过辐射接枝上极性分子，可以改善其表面亲水性，使材料在粘接、印刷及涂装过程中的加工性能得到改善。
在天然纤维或丝绸上接枝丙烯酰胺或丙烯类单体，可有效改善织物的表面性能，提高其抗皱性。
天然橡胶通过接枝改性，再制备粉末橡胶的研究已取得一定进展进展，改性后的粉末橡胶可作为增韧剂和增容剂，用于工程塑料的增韧等方面。
4结束语
21世纪，纳米材料的制备和开发应用已成为材料研究的热点，辐射技术同样可用于纳米材料的制备。
它具有合成工艺简单，可在常温常压下操作，成本低廉等优势。
我国开发成功的γ辐射合成法，可用于制备纳米氧化物、纳米合金、纳米金属及纳米复合材料等。
其中，纳米复合材料是一种新型功能材料，它在非线性光学材料、导电复合材料、屏蔽材料及抗电磁干扰等方面极具潜力。
在市场经济快速发展的今天，利用辐射技术，有望为人类开发出更多性能优异的新材料。
参考文献
[1]我国电线电缆辐射加工应用现状及发展趋势[J].电线电缆，2004(1).
[2]我国电子加速器辐照装备发展现状与技术评估[C].2009年全国辐射交联线缆及加速器装置发展研讨会.2009.
[3]辐射交联高分子材料的进展[C].2005全国辐照交联线缆产业发展问题研讨会，2005.
摘要：我国的电子加速器制造和使用，近年来有了快速发展，目前生产制造企业多达十几家。
电子加速器广泛应用于热缩材料、电线电缆、发泡材料、有机PTC材料的辐射交联和辐射接枝；中药、医疗用品、食品、粮食等的辐照消毒、灭菌、杀虫、保鲜；海关检疫、表面固化、水处理、燃煤烟气脱硫脱等各个领域。
关键词：辐射加工；电子加速器；应用
放射事故的发生。
本系统中设有多种防护措施，针对辐照装置可能出现的事故情况，设置了多种独立防护措施，并且每种防护措施的触发装带动另一种措施触发，使系统具有联动性。
此系统的设计体现了“纵深防御、冗余性、多样性、独立性”的安全设计原则,大大地降低了放射事故发生的概率。
参考文献
[1]殷炳来，段晨旭，王继祥，等.辐照工场电气控制系统中安全措施的实现[J].山东科学.2001,(1):63-66
[2]邱公伟．可编程控制器网络通信及应用[M]．北京：清华大学出版社，1999：20-30.
[3]GB17279-1998,水池贮源型γ辐照装置设计安全准则[S].
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