Accelerateur lineaire d'electrons pour traitement de materiaux industriels

Industrial material processing electron linear accelerator

Abstract

Accélérateur linéaire d'électrons destiné à être utilisé dans le traitement de matériaux industriels, comprenant une structure accélératrice d'électrons allongée et résonnante, déterminant une trajectoire linéaire pour des électrons et possédant une extrémité d'injection des électrons et une extrémité de sortie des électrons. L'accélérateur possède également un canon à électrons situé au niveau de l'extrémité d'injection, y produisant et y fournissant un ou plusieurs faisceaux d'électrons, durant des impulsions de durée et de taux de répétition déterminés. La structure comprend une pluralité de cavités micro-ondes résonnantes couplées axialement, fonctionnant dans le mode π/2 et incluant une zone de capture de particules β-calibrées, au niveau de l'extrémité d'injection, recevant et accélérant les électrons regroupés en un ou plusieurs faisceaux. De plus, l'accélérateur comprend une zone de sortie de particules β = 1 à l'extrémité de la structure se trouvant éloignée de la zone de capture et permettant de décharger les faisceaux d'électrons accélérés, ainsi qu'une zone de couplage RF intermédiaire entre la zone de capture et la zone de sortie, destinée à coupler l'énergie RF dans la structure. On trouve également un système RF comprenant une source RF destinée à convertir le courant électrique d'alimentation en puissance RF et un conduit de tranmission destiné à fournir cette dernière à la section de couplage de la structure. On trouve aussi un aimant à balayage placé au niveau de l'extrémité de sortie de la structure, destiné à recevoir le faisceau d'électrons et à le diriger dans une zone de produit prédéterminée ainsi qu'un contrôleur destiné à commander l'aimant de balayage et la fourniture simultanée d'énergie au canon à électrons et à la source RF durant les impulsions.
An electron linear accelerator for use in industrial material processing, comprises an elongated, resonant, electron accelerator structure defining a linear electron flow path and having an electron injection end and an electron exit end, an electron gun at the injection end for producing and delivering one or more streams of electrons to the electron injection end of the structure during pulses of predetermined length and of predetermined repetition rate, the structure being comprised of a plurality of axially coupled resonant microwave cavities operating in the π/2 mode and including a graded-β capture section at the injection end of the structure for receiving and accelerating electrons in the one or more streams of electrons, a β = 1 section exit section at the end of the structure remote from the capture section for discharging accelerated streams of electrons from the structure and an rf coupling section intermediate the capture section and the exit section for coupling rf energy into the structure, an rf system including an rf source for converting electrical power to rf power and a transmission conduit for delivering rf power to the coupling section of the structure, a scan magnet disposed at the exit end of the structure for receiving the electron beam and scanning the beam over a predetermined product area and a controller for controlling the scanning magnet and synchronously energizing the electron gun and the rf source during the pulses.

Claims

Description

Topics

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