專利名稱：用于超高真空加速管工藝段的檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于電子加速器的超高真空金屬陶瓷焊接加速管工藝段的處理
與檢測。
二背景技術(shù)：
高壓加速管是高壓加速器的核心部件，它使帶電粒子(電子或離子)在高壓靜電
場的作用下加速并會聚成束。傳統(tǒng)的高壓加速管是由若干玻璃環(huán)和金屬電極一一交替疊
加，通過膠接或燒結(jié)組合而成，具有較高的尺寸精度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和氣密性。 超高真空金屬陶瓷焊接加速管是一種更先進(jìn)的加速管，它采用氧化鋁陶瓷環(huán)和鈦
電極片，在真空爐內(nèi)通過釬焊法或壓力擴(kuò)散法焊接而成，完全排除了有機(jī)物的介入，其機(jī)械
強(qiáng)度、氣密性和耐高壓的性能均大大超過上述傳統(tǒng)的高壓加速管。這種加速管最初產(chǎn)量不
多，主要用于少數(shù)端電壓高于5MV的靜電加速器(15MV以上的靜電加速器幾乎全部采用這
種加速管)。但隨著生產(chǎn)工藝改進(jìn)，成本降低，再加上規(guī)?；a(chǎn)優(yōu)勢，這種金屬陶瓷焊接加
速管目前已轉(zhuǎn)而批量地應(yīng)用于5MV及以下的大功率工業(yè)電子輻照加速器。(注5MV曾經(jīng)是
高壓加速器一個技術(shù)難關(guān)，歷史上高壓加速器從4MV跨進(jìn)到5MV曾經(jīng)花了 10年時間。5MV
及以上的高壓加速器主要采用過兩種類型的加速管，即小孔經(jīng)的超高真空金屬陶瓷焊接加
速管和大口徑的斜場加速管，但后者因其加速電場為斜場，只能加速離子，不能加速電子)。 加速器運(yùn)行時，加速管外部要經(jīng)受O. 6 1. 5MPa的氣壓，內(nèi)部要保持10—5 10—6Pa
的高真空。此外加速管還處在很高的縱向電場梯度中，它不但必須有充分的絕緣強(qiáng)度，靜態(tài)
地支撐起加速器的額定工作電壓，而且當(dāng)加速器發(fā)生擊穿時還必須經(jīng)得起動態(tài)的過電壓沖
擊(這種擊穿有時會很多，且是加速器工作過程中所不可避免的，例如加速器初次調(diào)試及
停機(jī)后重新啟動時的高壓鍛煉)。這種嚴(yán)酷的工作條件，對加速管的設(shè)計(jì)、材料、工藝(如焊
接及其后處理)，以及對半成品和成品的試驗(yàn)和檢測，提出了很高的要求。 超高真空金屬陶瓷焊接加速管的焊接是以工藝段的形式進(jìn)行的，整根加速管成品
則由若干個相同的工藝段加上內(nèi)電極、光闌及其他零部件按一定物理要求組裝而成的。不
同端電壓的加速管，按其電壓高低所需工藝段數(shù)量也不同。對于工業(yè)用電子加速器，一般只
需生產(chǎn)一二種相同規(guī)格的工藝段就可以滿足全系列中各種不同型號產(chǎn)品的需要。由于工藝
段是加速管的主體，生產(chǎn)工藝要求高，過程繁復(fù)，所占用的人力、設(shè)備和時間也最多。
三
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服以上不足，提供了一種能夠規(guī)?；a(chǎn)方式，以利于提高生
產(chǎn)效率，降低成本，保證質(zhì)量的用于超高真空加速管工藝段的檢測設(shè)備。 本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種用于超高真空加速管工藝段的檢測方法的檢測設(shè)備，包括真空系統(tǒng)、小型密 封壓力鋼筒、高壓連線切換操作箱、控制臺，真空系統(tǒng)、高壓連線切換操作箱、控制臺分別設(shè) 置在小型密封壓力鋼筒的外部，小型密封壓力鋼筒內(nèi)部分別設(shè)置待測工藝段、高壓連線切換機(jī)構(gòu)、限流電阻、小型高壓電源，真空系統(tǒng)與絕緣抽氣底座一端連接，待測工藝段其中一
端與絕緣抽氣底座的一端連接，待測工藝段的另一端與高壓連線切換機(jī)構(gòu)的其中一側(cè)連
接，高壓連線切換機(jī)構(gòu)的另一側(cè)與限流電阻的其中一端連接，限流電阻的另一端與小型高
壓電源連接；控制臺與小型高壓電源連接；操作箱與高壓連線切換機(jī)構(gòu)連接。 比較好的是，本實(shí)用新型的高壓連線切換機(jī)構(gòu)與待測工藝段之間通過若干條相互
絕緣的引線連接，一一與待測工藝段各個電極片對應(yīng)相連。 比較好的是，本實(shí)用新型的引線之間各各相互絕緣100KV。 對于本實(shí)用新型，在檢測時，對被測工藝段的全部間隙逐一進(jìn)行電壓鍛煉和檢測
逐步升高小型高壓電源的電壓至被測間隙出現(xiàn)打火或漏電后，開始進(jìn)行高壓鍛煉，直至電 壓升至額定工作電壓的2.5倍，并達(dá)到規(guī)定的漏電和打火頻率限值，則該間隙高壓鍛煉完
成，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，只有當(dāng)所有間隙全部達(dá)標(biāo)，被測工藝段才判定為合格。 本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 1、本實(shí)用新型在額定的高氣壓和高真空的條件下，進(jìn)行工藝段的高壓老練與高壓
檢測。這是三高試驗(yàn)的重點(diǎn)，需一個一個間隙地進(jìn)行。操作步驟如下逐步升高電壓至被測
間隙出現(xiàn)打火或漏電后，便開始對間隙進(jìn)行電壓鍛煉，直至達(dá)到額定平均工作電壓的 2. 5
倍。高壓鍛煉達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是，在規(guī)定時間以內(nèi)達(dá)到規(guī)定的漏電和打火限值。要求被測工藝
段的所有間隙全部達(dá)標(biāo)。對被測試的工藝段給出"合格"、"返修"或"報廢"意見，只允許合
格品進(jìn)入加速管生產(chǎn)的下一環(huán)節(jié)。在加速管組裝之前即對每個間隙逐一進(jìn)行高壓老練和測
試，使產(chǎn)品有十分可靠的質(zhì)量保證。以這種方法生產(chǎn)的加速管，初次調(diào)試鍛煉時間都比較
短，一般可以輕松地達(dá)到額定指標(biāo)。能夠規(guī)?；a(chǎn)方式，以利于提高生產(chǎn)效率。 2、本實(shí)用新型的小型密封壓力鋼筒的提升和閉合是由電機(jī)操控的，另備一臺8升
機(jī)械泵專門用于灌氣前對鋼筒抽空；小型高壓電源是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，適合于在高氣壓下工作，并
允許氣壓在一 0. 1 1. 5MPa范圍內(nèi)快速循環(huán)；真空抽氣系統(tǒng)安置在壓力鋼筒的底板下，采
用分子泵，可以使被測工藝段較快達(dá)到10—spa真空度；以上各部分的工作均在控制臺上進(jìn)
行操控。降低成本，保證質(zhì)量。 3、本實(shí)用新型的高壓連線切換機(jī)構(gòu)，能給出n+l根相互絕緣的引線，從上至下均 勻排列，相互間絕緣100kV，它們一一與被測工藝段各個電極片對應(yīng)相連。在鋼筒外面轉(zhuǎn)動 操作箱，可以使高壓電源的輸出端，與處于地電位的電流測量端同步地在工藝段各絕緣間 隙之間進(jìn)行切換。這樣，只需開啟一次鋼筒充一次氣，便能完成一個工藝段全部間隙的測試 和老化。高壓連線切換裝置的高度由n決定(n為被測工藝段的絕緣環(huán)個數(shù))。不同規(guī)格的 工藝段的n可能不同，只需按其中較大的n設(shè)計(jì)即可。能夠規(guī)?；a(chǎn)方式，以利于提高生 產(chǎn)效率，降低了成本。
四以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式如圖1所示，一種用于超高真空加速管工藝段的檢測方法的檢測設(shè)備，其特征在于包括真空系統(tǒng)1、小型密封壓力鋼筒3、高壓連線切換操作箱8、控制臺9，真空系統(tǒng)1、高 壓連線切換操作箱8、控制臺9分別設(shè)置在小型密封壓力鋼筒3的外部，小型密封壓力鋼筒 3內(nèi)部分別設(shè)置待測工藝段4、高壓連線切換機(jī)構(gòu)5、限流電阻6、小型高壓電源7，真空系統(tǒng) 1與絕緣抽氣底座2 —端連接，待測工藝段4其中一端與絕緣抽氣底座2的一端連接，待測 工藝段4的另一端與高壓連線切換機(jī)構(gòu)5的其中一側(cè)連接，高壓連線切換機(jī)構(gòu)5的另一側(cè) 與限流電阻6的其中一端連接，限流電阻6的另一端與小型高壓電源7連接；控制臺9與小 型高壓電源7連接；操作箱8與高壓連線切換機(jī)構(gòu)5連接。 優(yōu)選的是，本實(shí)用新型的高壓連線切換機(jī)構(gòu)5與待測工藝段4之間通過若干條相 互絕緣的引線連接， 一一與待測工藝段各個電極片對應(yīng)相連。 優(yōu)選的是，本實(shí)用新型的引線之間各各相互絕緣100KV。 用于超高真空加速管工藝段的檢測方法，對被測工藝段4的全部間隙逐一進(jìn)行電 壓鍛煉和檢測逐步升高小型高壓電源7的電壓至被測間隙出現(xiàn)打火或漏電后，開始進(jìn)行 高壓鍛煉，直至電壓升至額定工作電壓的2. 5倍，并達(dá)到規(guī)定的漏電和打火頻率限值，則該 間隙高壓鍛煉完成，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，只有當(dāng)所有間隙全部達(dá)標(biāo)，被測工藝段4才判定為合格。
權(quán)利要求一種用于超高真空加速管工藝段的檢測設(shè)備，其特征在于包括真空系統(tǒng)(1)、小型密封壓力鋼筒(3)、高壓連線切換操作箱(8)、控制臺(9)，真空系統(tǒng)(1)、高壓連線切換操作箱(8)、控制臺(9)分別設(shè)置在小型密封壓力鋼筒(3)的外部，小型密封壓力鋼筒(3)內(nèi)部分別設(shè)置待測工藝段(4)、高壓連線切換機(jī)構(gòu)(5)、限流電阻(6)、小型高壓電源(7)，真空系統(tǒng)(1)與絕緣抽氣底座(2)一端連接，待測工藝段(4)其中一端與絕緣抽氣底座(2)的一端連接，待測工藝段(4)的另一端與高壓連線切換機(jī)構(gòu)(5)的其中一側(cè)連接，高壓連線切換機(jī)構(gòu)(5)的另一側(cè)與限流電阻(6)的其中一端連接，限流電阻(6)的另一端與小型高壓電源(7)連接；控制臺(9)與小型高壓電源(7)連接；操作箱(8)與高壓連線切換機(jī)構(gòu)(5)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于超高真空加速管工藝段的檢測設(shè)置，其特征在于高壓連線 切換機(jī)構(gòu)(5)與待測工藝段(4)之間通過若干條相互絕緣的引線連接，一一與待測工藝段 各個電極片對應(yīng)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于超高真空加速管工藝段的檢測設(shè)置，其特征在于上述引線 之間各各相互絕緣100KV。
專利摘要用于超高真空加速管工藝段的檢測方法及其檢測設(shè)備，涉及用于電子加速器的超高真空金屬陶瓷焊接加速管工藝段的處理與檢測。本實(shí)用新型對被測工藝段的全部間隙逐一進(jìn)行電壓鍛煉和檢測逐步升高小型高壓電源的電壓至被測間隙出現(xiàn)打火或漏電后，開始進(jìn)行高壓鍛煉，直至電壓升至額定工作電壓的2.5倍，并達(dá)到規(guī)定的漏電和打火頻率限值，則該間隙高壓鍛煉完成，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，只有當(dāng)所有間隙全部達(dá)標(biāo)，被測工藝段才判定為合格。本實(shí)用新型提供了一種能夠規(guī)模化生產(chǎn)方式，以利于提高生產(chǎn)效率，降低成本，保證質(zhì)量的用于超高真空加速管工藝段的檢測方法及其檢測設(shè)備。
文檔編號G01N27/92GK201503417SQ20092023533
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者斯厚智, 朱煥錚, 陸潔平 申請人:江蘇達(dá)勝加速器制造有限公司