專利名稱：一種用于直線加速器的柵控電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于直線加速器的柵控電子槍技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及醫(yī)療駐波直線加速器，特別涉及用于直線加速器的柵控電子槍。
技術(shù)背景[0002]醫(yī)用駐波直線加速器是用于生產(chǎn)治療深部腫瘤的理想放療設(shè)備的核心部件。國內(nèi)的放療設(shè)備使用的醫(yī)用駐波直線加速器大多依賴于從國外進(jìn)口，只有極少的科研院所也引進(jìn)并研制直線加速器。柵控電子槍因柵極工作電壓低，通過調(diào)節(jié)柵極電壓，來控制加速器的工作電流，使加速器工作在不同的功率上來滿足不同強度的治療需求。而陽極的工作電壓一般都很高，高壓脈沖調(diào)制十分困難，因此越來越多的柵控電子槍應(yīng)用在直線加速器上。但因直線加速器不可避免的存在電子回轟的問題，電子轟擊到柵極上會造成柵極的燒毀；電子轟擊到陰極表面上，會使陰極表面的溫度升高，致使發(fā)射的活性物質(zhì)大量蒸發(fā)，大大縮短陰極壽命，從而波及到直線加速器使用壽命，需經(jīng)常更換整個直線加速器，不僅會對醫(yī)院的工作造成影響，也會導(dǎo)致使用成本的增加；同時柵網(wǎng)要截獲陰極發(fā)射的電子，使柵極受熱變形，導(dǎo)致電子束的層流性變差，影響直線加速器的性能。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中直線加速器使用的柵控電子槍柵極截獲陰極發(fā)射的電子，使柵極受熱變形和被回轟的電子束燒毀、以及陰極經(jīng)受不住電子回轟，縮短使用壽命的問題，提供一種控制柵極無截獲，柵極和陰極能耐電子回轟、使用壽命長的用于直線加速器的柵控電子槍。[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為[0005]所述用于直線加速器的柵控電子槍，包括陽極支架、底蓋及兩端分別與陽極支架及 底蓋連接的殼體；在殼體內(nèi)部設(shè)有含有發(fā)射體陰極的陰柵組件，在殼體內(nèi)陰柵組件上方設(shè)有控制柵極；陽極設(shè)在陽極支架中心孔上；所述底蓋設(shè)在所述陰柵組件下方，所述陰柵組件，包括一圓柱筒，在所述圓柱筒頂端中心設(shè)有頂部為凹面、中心設(shè)有通孔的浸潰鋇鎢覆膜層的陰極；在所述陰極頂部凹面上設(shè)有相對應(yīng)的中心為球面的陰影柵極。[0006]所述陰極直徑為Φ7. 2mm,設(shè)于所述陰極中心的通孔孔徑為Φ2. 6mm,所述通孔從陰極發(fā)射表面延伸至陰極底部。[0007]所述陰影柵極厚度為O. 1mm，所述陰影柵極的柵絲寬度為O. 12mm，在所述陰影柵極中心設(shè)有Φ2. 4mm的通孔。[0008]所述控制柵極的厚度和柵絲寬度均為O. 1mm，在所述控制柵極的中心設(shè)有一個 Φ 2. 26謹(jǐn)?shù)耐?。[0009]本實用新型的優(yōu)點在于所述用于直線加速器的柵控電子槍，在陰極中間開一個通孔，回轟的大部分電子不直接轟擊到柵極和陰極的表面上，而是穿過控制柵極、陰影柵極和陰極后打在電子槍的底蓋上，電子轟擊產(chǎn)生的熱量通過電子槍的底蓋散發(fā)；該柵控電子槍，避免了大量回轟的電子轟擊到柵極上，避免了柵極燒毀；避免了大量回轟的電子轟擊到陰極上，避免了陰極工作溫度過高而使陰極壽命降低；通過增加一個陰影柵極，采用兩個球形柵極結(jié)構(gòu)，可以避免控制柵極截獲陰極發(fā)射的電子，減小控制柵極受熱變形，保證了電子束的質(zhì)量，同時該電子槍使用壽命增長。


[0013][0014][0015][0016][0017][0018]極。下面對本實用新型說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖1為本實用新型用于直線加速器的柵控電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1用于直線加速器的柵控電子槍的局部放大圖；圖3為圖1用于直線加速器的柵控電子槍的控制柵極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3用于直線加速器的柵控電子槍的控制柵極的剖視圖；·圖5為圖1用于直線加速器的柵控電子槍的陰影柵極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5用于直線加速器的柵控電子槍的陰影柵極的剖視圖；上述圖中的標(biāo)記均為1、陰柵組件，2、控制柵極，3、陽極，4、陽極支架，5、底蓋，6、殼體，7、陰影柵極，8、陰具體實施方式
[0019]下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0020]如圖1及圖2所示，所述用于直線加速器的柵控電子槍，包括陽極支架4、底蓋5及兩端分別與陽極支架4及底蓋5連接的殼體6 ;在殼體6內(nèi)部設(shè)有含有發(fā)射體陰極的陰柵組件1，在殼體6內(nèi)陰柵組件I上方設(shè)有控制柵極2 ;陽極3設(shè)在陽極支架4中心孔上；底蓋5 設(shè)在所述陰柵組件I下方，陰柵組件1，包括一圓柱筒，在圓柱筒頂端中心設(shè)有頂部為凹面、 中心設(shè)有通孔的浸潰鋇鎢覆膜層的陰極8 ;在陰極8頂部凹面上設(shè)有相對應(yīng)的中心為球面的陰影柵極7。[0021]陰極8直徑為Φ7. 2mm，設(shè)于陰極8中心的通孔孔徑為Φ2. 6mm，通孔從陰極8發(fā)射表面延伸至陰極8底部。[0022]控制柵極2參見圖3及圖4所示，控制柵極2中心為與陰影柵極7弧面方向一致的球面結(jié)構(gòu)，為了提高控制柵極2的強度，控制柵極2的厚度和柵絲寬度都由O. 05mm增加為O.1mm ;即控制柵極2的厚度和寬度都為O. 1mm，在控制柵極2的中心設(shè)有一個Φ2. 26mm 的通孔。[0023]陰影柵極7參照圖5及圖6所示，陰影柵極7的球面柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠避免回轟的電子束燒壞柵極，為了提高陰影柵極7的強度，陰影柵極7的厚度由O. 05mm增加為O. 1mm，柵絲寬度由O. 06mm增加為O. 12mm ;即陰影柵極7厚度為O.1mm,陰影柵極7上的柵絲寬度為 O. 12mm,在陰影柵極7中心設(shè)有Φ2. 4mm的通孔。[0024]所述用于直線加速器的柵控電子槍，改變了覆膜浸潰鋇的陰極8的結(jié)構(gòu)，在發(fā)射體陰極中間開一個通孔；這樣回轟的大部分電子不直接轟擊到柵極和陰極8的表面上，而是穿過控制柵極2、陰影柵極7和陰極8后打在電子槍的底蓋5上，電子轟擊產(chǎn)生的熱量通過電子槍的底蓋5散發(fā)；避免了大量回轟的電子轟擊到柵極上，避免了柵極燒毀；避免了大量回轟的電子轟擊到陰極8上，避免了陰極8工作溫度過高而使陰極8壽命降低；通過增加一個陰影柵極7，采用兩個球形柵極結(jié)構(gòu)，可以避免控制柵極2截獲陰極8發(fā)射的電子，減小控制柵極2受熱變形，保證了電子束的質(zhì)量，同時增加了該電子槍的使用壽命。[0025]所述用于直線加速器的柵控電子槍，陰柵組件I的中心通孔與電子槍的底蓋5相通，中間沒有阻攔；在焊接好底蓋5后，整個加速器電子槍通過陽極3與加速器的腔體相連， 保證了電子槍與腔體的同心度；然后通過電子槍的殼體6上的氬弧焊邊與加速管腔體上的氬弧焊邊焊接在一起，保證了殼體6的真空氣密性；其中陰極8的直徑、陰極8凹面的曲率、 陰影柵極7形狀、控制柵極2形狀、陽極3的形狀以及各個電極的相對位置經(jīng)過電子注軌跡模擬試驗中數(shù)據(jù)及公式計算而獲得；由于直線加速器的柵控電子槍產(chǎn)生的電子束的層流性好，射程長，從陰極8表面的中心位置到電子注的束腰處的距離不小于16_;注腰半徑不大于1. 3mm ;總導(dǎo)流系數(shù)為O. 62 μ P ;該電子槍結(jié)構(gòu)的使用壽命長，參數(shù)符合直線加速器在醫(yī)療設(shè)備中對電子槍的要求。[0026]上面對本實用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采 用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于直線加速器的柵控電子槍，包括陽極支架(4)、底蓋(5)及兩端分別與陽極支架(4)及底蓋(5)連接的殼體(6);在殼體(6)內(nèi)部設(shè)有含有發(fā)射體陰極的陰柵組件(1)，在殼體(6)內(nèi)陰柵組件(I)上方設(shè)有控制柵極(2);陽極(3)設(shè)在陽極支架(4)中心孔上；所述底蓋(5)設(shè)在所述陰柵組件(I)下方，其特征在于所述陰柵組件(1)，包括一圓柱筒，在所述圓柱筒頂端中心設(shè)有頂部為凹面、中心設(shè)有通孔的浸潰鋇鎢覆膜層的陰極(8);在所述陰極(8)頂部凹面上設(shè)有相對應(yīng)的中心為球面的陰影柵極(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于直線加速器的柵控電子槍，其特征在于所述陰極(8)直徑為Φ7. 2mm,設(shè)于所述陰極(8)中心的通孔孔徑為Φ2. 6mm,所述通孔從陰極(8)發(fā)射表面延伸至陰極(8)底部。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的用于直線加速器的柵控電子槍，其特征在于所述陰影柵極(7)厚度為O. 1mm，所述陰影柵極(7)的柵絲寬度為O. 12mm，在所述陰影柵極(7)中心設(shè)有Φ2. 4mm的通孔。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于直線加速器的柵控電子槍，其特征在于所述控制柵極(2)的厚度和柵絲寬度均為O. 1mm，在所述控制柵極(2)的中心設(shè)有一個Φ2. 26mm的通孔。
專利摘要本實用新型公開了一種用于直線加速器的柵控電子槍，包括陽極支架、底蓋及兩端分別與陽極支架及底蓋連接的殼體；在殼體內(nèi)部設(shè)有含有發(fā)射體陰極的陰柵組件，在殼體內(nèi)陰柵組件上方設(shè)有控制柵極；陽極設(shè)在陽極支架中心孔上；所述底蓋設(shè)在所述陰柵組件下方，所述陰柵組件，包括一圓柱筒，在所述圓柱筒頂端中心設(shè)有頂部為凹面、中心設(shè)有通孔的浸漬鋇鎢覆膜層的陰極；在所述陰極頂部凹面上設(shè)有相對應(yīng)的中心為球面的陰影柵極；所述用于直線加速器的柵控電子槍，控制柵極無截獲，柵極和陰極能耐電子回轟能力好，使用壽命長。
文檔編號H01J29/48GK202857121SQ201220418498
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者吳華夏, 賀兆昌, 肖兵, 李銳, 王起, 王芳 申請人:安徽華夏微波電子股份有限公司