高能X射线源的应用及优势

在工业射线照相检测中要产生更高能量射线一般采用加速器，利用加速器加速带电粒子，通过轫致辐射产生高能X射线。

按照带电粒子在加速过程中的运动轨迹和加速原理，加速器可以分为四类，见表2.2-11。在工业射线照相检测中应用的加速器主要有：电子直线加速器、电子感应加速器、电子回旋加速器。电子感应加速器是涡旋电场回旋加速器，电子回旋加速器是一种高频电场回旋加速器，电子直线加速器是一种直线加速器。在工业射线照相检测中使用的范德格拉夫高压发生器和谐振变压器高压发生装置属于高压加速器。

表2.2-11 加速器简要分类表

1.电子直线加速器

电子直线加速器采用电磁场加速电子，按所采用的电磁场形式把电子直线加速器分为行波电子直线加速器和驻波电子直线加速器。行波电子直线加速器利用波导管中的行波电磁场加速电子，电子以一定初速注入加速管，与行波电场同步，从电磁场中获得能量，加速到所需能量。驻波电子直线加速器利用谐振腔中的驻波电磁场加速电子，在谐振腔中存在较强的轴向电场分量，不断供给电子能量，使电子加速。为了使电子不断加速，必须保持电子运动与加速场的同步。行波电子直线加速器的结构示意图如图2.2-37所示，表2.2-12所列为典型电子直线加速器的主要性能。

图2.2-37 行波电子直线加速器结构示意图

1—电子枪 2—加速管 3、5—离子泵 4—吸收负载 6—隔离器 7—磁控管

表2.2-12 典型电子直线加速器的主要性能

①括号内数值的单位为R/min。

2.电子感应加速器(www.xing528.com)

电子感应加速器利用导向磁场约束电子，使电子作回旋运动，利用电磁感应产生的涡旋电场加速电子，电子沿圆形轨道运动，进行加速。当加速结束时电子脱离圆形轨道撞击在靶上时，产生X射线。电子感应加速器的结构示意图如图2.2-38所示，表2.2-13所列为典型电子感应加速器的主要性能。

图2.2-38 电子感应加速器主体结构示意图

1—阴极 2—环形加速器管 3—阳极 4—磁化线圈 5、6—磁场 7—辅助线圈

表2.2-13 典型电子感应加速器的主要性能

①括号内数值的单位为R/min。

3.电子回旋加速器

电子回旋加速器是利用导向磁场，使电子做沿具有公切点的逐渐加大的圆运动，多次通过高频或超高频电场不断加速。当电子被加速到所需要的能量时，从圆轨道将电子引出，它撞击在靶上产生X射线。电子回旋加速器的结构示意图如图2.2-39所示。

图2.2-39 电子回旋加速器结构示意图

1—真空室 2—磁铁 3—谐振腔 4—波导管 5—铁氧体 6—磁控管 7—电子发射极 8—高真空泵 9—引出管