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根据工业辐照对大功率电子加速器的需求,中科院近物所开展了高压变压器型DG系列电子加速器的研制。本文的主要工作是围绕其中两个型号DG—1.2(1.2MeV/40mA)和DG~2.5(2.5MeV/40mA)的研制及产业化而展开的研究。该类型电子加速器具备技术和市场优势,DG系列的研制成功,必将推动我国辐照加工业的发展。
论文重点研究了基于空心变压器结构高压发生器的性能,改进了线圈、磁路结构,提高了发生器耦合效率;优化了高压电极结构,改善了电极周围电场分布,提升了发生器的绝缘性能,并评估了发生器高压击穿故障时的特性;选取了匹配的无功补偿方式,提高了发生器的功率因数。设计出新型热辐射间热式强流电子枪,研究了六硼化镧、六硼化镧钡两种材料热阴极的发射特性,均获得300mA以上的稳定束流发射。分析了DG型束流加速、传输结构,改进了引出系统结构,提高了束流引出效率;构建了基于PLC的工业化加速器控制系统,运行状况良好。
通过专家测试,DG-1.2型已经达到设计参数1.2MeV/40mA,并能够稳定运行在1.2MeV/50mA;DG-2.5型,1.6MeV/30mA下通过测试,能够调试到2.0MeV/40mh。
最后,分析了DG系列电子加速器的进一步发展方向,初步确定了DG加速器的产业化目标。