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摘 要：ELV－8加速器是俄罗斯制造的变压器型加速器，该加速器结构紧凑，效率高，故障率低，为本公司创造了可观的经济效益。
关键词：电子加速器；构成；维护
中图分类号：TU507 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）14－0033－02
1 引言
国内辐照用电子加速器主要有两种类型：一种是高频高压型，生产单位主要有中科院上海应用物理研究所等多家公司，占据国产加速器的大部分市场。另一种是变压器型高压加速器，生产厂家为俄罗斯新西伯利亚核物理研究所，该研究所生产ELV系列电子加速器，在中国销量最好。
2 ELV加速器基本原理
ELV加速器基本工作原理是：电子束从电子枪阴极发射，通过加速管中的高压电场获得加速，最终从扫描引出装置出束到大气中；辐照样品经过传动系统被传送到扫描窗下进行辐照加工。它最大的特点是基于感应偶合（即变压器原理）的级联高压发生器所产生的电场来加速电子的。
3 ELV加速器的主要组成部分
ELV加速器的主要组成部分有：①高压整流器部分。高压整流器是加速器高压来源，且充当升压变压器和感应耦合的级联高压发生器的功能。②加速管部分。加速管部分为电子束的产生和加速提供条件，包含电子枪、加速管。③引出系统部分。引出系统部分包含聚焦透镜；带膜片的滑动插板阀门；引出室及扫描器。
高压整流器、加速管、引出系统及离子泵联接起来组成一统一体便是加速器。加速器操作所需附件如下：电源系统、控制系统、气体系统、真空系统、冷却系统。
4 加速器维护的要点
加速器集真空系统、水冷系统、光学系统、剂量监测系统、高压系统于一体，结构复杂，价格昂贵，因此，在应用过程中保养和维护显得尤为重要。现针对不同部分分述如下：
4.1 高压整流器部分
高压部分，维护重点是清洁、绝缘，注意需要冷却部位的温度。应用时一定要防止高压打火，出现打火现象，要停机仔细排查，及时处理，更换损坏的器件，不能勉强出束，否则会减少加速管及其他元器件的寿命，造成更大的损失。
4.2 加速管部分
加速管是加速器的重要核心部件，其工作状态直接关系到电子加速器设备运行的稳定性、可靠性、效率和运行成本。而电子枪又是有一定寿命的消耗性部件，价格昂贵，如何用好、维护好这些器件是技术维护工作中非常重要的一部分。LaB6阴极电子枪寿命主要取决于材料的蒸发率，阴极的工作温度和环境真空度是影响发射和寿命的主要因素，应用中要控制好真空度和阴极的工作温度，注意冷却。在更换损坏的电子枪、钛箔，需要破坏真空前，一定要关闭滑动阀门，然后在真空腔中注入干燥的氮气，防止杂质、尘埃、水汽吸入加速管，造成加速管绝缘性能不好。
4.3 引出系统部分
引出系统由带膜片的滑动阀门、聚焦透镜、高频扫描磁铁、低频扫描磁铁、引出室及相应的供电电源组成。电子束经加速管加速后，在加速管出口处的聚焦磁铁聚焦，在扫描引出窗的入口处形成聚焦的电子束，调节聚焦线圈的电源，使电子束无损地进入扫描引出窗入口；同时，高频磁铁产生沿扫描窗宽度方向上的交变磁场、低频磁铁产生沿扫描窗长度方向上的交变磁场，使电子束沿着磁场方向扫描，从而均匀地从钛箔引出。为了防止臭氧、散射电子等对电磁铁的影响，将高频、低频扫描磁铁置于不锈钢的扫描盒内。在加速管与引出室之间有一滑动插板阀门，用以分隔加速管和引出室两个部分。从而保证了换钛箔时不丢失加速管中的真空，且能保护加速管在维护工作中不受意外的破坏。该组成部分维护的重点是保持环境的清洁，臭氧浓度不能太高，湿度不能太大，钛箔每天要用无水酒精清洁，保持引出窗的绝缘。
4.4 离子泵组成的真空系统的维护
加速器中的溅射离子泵投入使用后，无论加速器出束与否，长年处于运行状态，长时间使用后性能可能下降。真空状态的好坏用离子泵的工作电流来检测，泵电流小则真空度高，泵电流超过一定值时其连锁电路动作，保护停机。离子泵组成的真空系统维护要点是定期清理泵的高压接头、离子泵电源。由于离子泵不能在10－2 torr以上的环境下长期工作，否则，缩短寿命，如果长期在10－6 torr以下环境中使用，其寿命会更长，所以真空系统有漏气时要及时进行处理。
4.5 其他应注意维护保养的部位
电子加速器是一个多专业技术集成的大系统，技术维护中有很多细节问题须注意。电源系统要注意供电质量，系统的接地阻抗，加速器中的电源部分、各变压器接线头、聚焦磁场线圈的接头等都是要重点监控的；辐照室的环境是极其恶劣的，不仅有强烈的电离辐射，而且有害气体浓度高、电磁环境恶劣。辐照室中电机轴承中的润滑脂在射线的作用下很容易分解，所以要经常检查，如果风机等设备在运转时噪声增大，就要及时更换轴承，设备工作时钛窗散热风机一旦停转后果将会非常严重：辐照室内的导线也要经常检查定期更换，否则极易因电线绝缘烂掉引起短路故障；加速器中部件的散热、加速管的恒温控制等都离不开多种多样的水泵、风机、管道流量计，这些部件的维护同样重要；多装一些温度探头和流量控制保护开关是大有好处的，可根据设备工作时某些部位的温度变化趋向判断设备的工作状况，防患于未然；控制系统和变频器的机房环境尽量做到干净、密闭、干燥，要用空调保持恒温。详细记录加速器出束的各种参数，根据工作参数变化情况来判断其工作状态和故障所在，观察、分析、调整相当重要。
5 结束语
电子加速器系统组成复杂，维护应该建在充分了解系统工作原理的基础上，运用专业基础知识，排除故障，分析原因，逐步地予以完善提高，逐步解决加速器运行过程中出现的各类问题，科学细致地做好技术维护工作，严格按维修计划及保养周期检修保养，使设备运行趋向于正常、安全、稳定的状态。
参考文献：
［1］阿布拉勉EA著.工业电子加速器及其在辐射加工中的应用（赵渭旺等译）［M］.北京：原子能出版社，1996.
［2］桂伟燮.荷电粒子加速器原理［M］.北京：清华大学，1990.
［3］李承华.辐射技术基础［M］.北京：原子能出版社，1988.
（编辑：尤俊丽）
Formation and maintenance of ELV－8 accelerators
Wan Ronggao
Abstract: ELV－8 accelerator is a Russian－made transformer accelerator, the accelerator is compact, high efficiency, low failure rate and create substantial benefits for my company.
Key words: electron accelerators; constitute; maintenance
关键词：电子加速器；构成；维护
中图分类号：TU507 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）14－0033－02
1 引言
国内辐照用电子加速器主要有两种类型：一种是高频高压型，生产单位主要有中科院上海应用物理研究所等多家公司，占据国产加速器的大部分市场。另一种是变压器型高压加速器，生产厂家为俄罗斯新西伯利亚核物理研究所，该研究所生产ELV系列电子加速器，在中国销量最好。
2 ELV加速器基本原理
ELV加速器基本工作原理是：电子束从电子枪阴极发射，通过加速管中的高压电场获得加速，最终从扫描引出装置出束到大气中；辐照样品经过传动系统被传送到扫描窗下进行辐照加工。它最大的特点是基于感应偶合（即变压器原理）的级联高压发生器所产生的电场来加速电子的。
3 ELV加速器的主要组成部分
ELV加速器的主要组成部分有：①高压整流器部分。高压整流器是加速器高压来源，且充当升压变压器和感应耦合的级联高压发生器的功能。②加速管部分。加速管部分为电子束的产生和加速提供条件，包含电子枪、加速管。③引出系统部分。引出系统部分包含聚焦透镜；带膜片的滑动插板阀门；引出室及扫描器。
高压整流器、加速管、引出系统及离子泵联接起来组成一统一体便是加速器。加速器操作所需附件如下：电源系统、控制系统、气体系统、真空系统、冷却系统。
4 加速器维护的要点
加速器集真空系统、水冷系统、光学系统、剂量监测系统、高压系统于一体，结构复杂，价格昂贵，因此，在应用过程中保养和维护显得尤为重要。现针对不同部分分述如下：
4.1 高压整流器部分
高压部分，维护重点是清洁、绝缘，注意需要冷却部位的温度。应用时一定要防止高压打火，出现打火现象，要停机仔细排查，及时处理，更换损坏的器件，不能勉强出束，否则会减少加速管及其他元器件的寿命，造成更大的损失。
4.2 加速管部分
加速管是加速器的重要核心部件，其工作状态直接关系到电子加速器设备运行的稳定性、可靠性、效率和运行成本。而电子枪又是有一定寿命的消耗性部件，价格昂贵，如何用好、维护好这些器件是技术维护工作中非常重要的一部分。LaB6阴极电子枪寿命主要取决于材料的蒸发率，阴极的工作温度和环境真空度是影响发射和寿命的主要因素，应用中要控制好真空度和阴极的工作温度，注意冷却。在更换损坏的电子枪、钛箔，需要破坏真空前，一定要关闭滑动阀门，然后在真空腔中注入干燥的氮气，防止杂质、尘埃、水汽吸入加速管，造成加速管绝缘性能不好。
4.3 引出系统部分
引出系统由带膜片的滑动阀门、聚焦透镜、高频扫描磁铁、低频扫描磁铁、引出室及相应的供电电源组成。电子束经加速管加速后，在加速管出口处的聚焦磁铁聚焦，在扫描引出窗的入口处形成聚焦的电子束，调节聚焦线圈的电源，使电子束无损地进入扫描引出窗入口；同时，高频磁铁产生沿扫描窗宽度方向上的交变磁场、低频磁铁产生沿扫描窗长度方向上的交变磁场，使电子束沿着磁场方向扫描，从而均匀地从钛箔引出。为了防止臭氧、散射电子等对电磁铁的影响，将高频、低频扫描磁铁置于不锈钢的扫描盒内。在加速管与引出室之间有一滑动插板阀门，用以分隔加速管和引出室两个部分。从而保证了换钛箔时不丢失加速管中的真空，且能保护加速管在维护工作中不受意外的破坏。该组成部分维护的重点是保持环境的清洁，臭氧浓度不能太高，湿度不能太大，钛箔每天要用无水酒精清洁，保持引出窗的绝缘。
4.4 离子泵组成的真空系统的维护
加速器中的溅射离子泵投入使用后，无论加速器出束与否，长年处于运行状态，长时间使用后性能可能下降。真空状态的好坏用离子泵的工作电流来检测，泵电流小则真空度高，泵电流超过一定值时其连锁电路动作，保护停机。离子泵组成的真空系统维护要点是定期清理泵的高压接头、离子泵电源。由于离子泵不能在10－2 torr以上的环境下长期工作，否则，缩短寿命，如果长期在10－6 torr以下环境中使用，其寿命会更长，所以真空系统有漏气时要及时进行处理。
4.5 其他应注意维护保养的部位
电子加速器是一个多专业技术集成的大系统，技术维护中有很多细节问题须注意。电源系统要注意供电质量，系统的接地阻抗，加速器中的电源部分、各变压器接线头、聚焦磁场线圈的接头等都是要重点监控的；辐照室的环境是极其恶劣的，不仅有强烈的电离辐射，而且有害气体浓度高、电磁环境恶劣。辐照室中电机轴承中的润滑脂在射线的作用下很容易分解，所以要经常检查，如果风机等设备在运转时噪声增大，就要及时更换轴承，设备工作时钛窗散热风机一旦停转后果将会非常严重：辐照室内的导线也要经常检查定期更换，否则极易因电线绝缘烂掉引起短路故障；加速器中部件的散热、加速管的恒温控制等都离不开多种多样的水泵、风机、管道流量计，这些部件的维护同样重要；多装一些温度探头和流量控制保护开关是大有好处的，可根据设备工作时某些部位的温度变化趋向判断设备的工作状况，防患于未然；控制系统和变频器的机房环境尽量做到干净、密闭、干燥，要用空调保持恒温。详细记录加速器出束的各种参数，根据工作参数变化情况来判断其工作状态和故障所在，观察、分析、调整相当重要。
5 结束语
电子加速器系统组成复杂，维护应该建在充分了解系统工作原理的基础上，运用专业基础知识，排除故障，分析原因，逐步地予以完善提高，逐步解决加速器运行过程中出现的各类问题，科学细致地做好技术维护工作，严格按维修计划及保养周期检修保养，使设备运行趋向于正常、安全、稳定的状态。
参考文献：
［1］阿布拉勉EA著.工业电子加速器及其在辐射加工中的应用（赵渭旺等译）［M］.北京：原子能出版社，1996.
［2］桂伟燮.荷电粒子加速器原理［M］.北京：清华大学，1990.
［3］李承华.辐射技术基础［M］.北京：原子能出版社，1988.
（编辑：尤俊丽）
Formation and maintenance of ELV－8 accelerators
Wan Ronggao
Abstract: ELV－8 accelerator is a Russian－made transformer accelerator, the accelerator is compact, high efficiency, low failure rate and create substantial benefits for my company.
Key words: electron accelerators; constitute; maintenance