本发明涉及无损检测领域，具体说涉及一种具有超强捕获电子能力的回旋加速器。
背景技术：
在无损检测行业，对厚工件、远焦距的无损探伤一般采用γ射线照相技术。γ射线源会对环境造成严重污染，需要严格控制。另外，好多这种γ射线源的半衰期很长，在购买、运输、储存保管、环保评估、放射防护、衰减等方面会耗费大量的人力物力，对这一行业发展造成很大的制约。寻找到一种能替代γ射线源照相的便携式x射线源，既能大大降低γ射线使用费用，又能快捷、高效应用，还不用考虑衰减问题，无疑是对无损检测行业的一个福音。回旋加速器作为一种射线源发生装置在大功率的无损检测应用，但因环形加速器的加速原理，其中的电子受控能力差，其加速不能达到太快，从而其能量限度受到了很大的限制从而无法获得更高的能量，检测范围受到了很大的限制，只能检测有限的检测范围，并且由于体积过于庞大，操作起来十分不方便，而且受到工件检测空间的束缚，检测效率低下。另外，由于电子受控能力差，加速到太高的能量时会产生很强伴随辐射的缺陷，从而束缚了回旋加速器的进一步应用，现有回旋加速器的磁性技术对粒子的捕获控制能力较差，从而直接导致了回旋加速器整体性能缺陷，无法得到进一步的应用发展。
技术实现要素：
本发明针对以上问题的提出，研制一种具有超强捕获电子能力的回旋加速器。
本发明的技术手段如下：
所述的具有超强捕获电子能力的回旋加速器包括:辐射器、高压连接电缆、电源箱、低压连接电缆、控制器，控制器通过低压连接电缆与电源箱相连，电源箱通过高压连接电缆与辐射器连接；其中辐射器包括：上盖、下盖、加速器磁体、真空环形轨道组件、中心螺杆组件、射线窗口、风扇，辐射器安装方式是加速器磁体通过中心螺杆组件与辐射器的上盖、下盖连接成一体，辐射器正面上盖、下盖的中间设有射线窗口，其开口处位于辐射器正面，真空环形轨道组件固定在下盖上，使真空环形轨道组件中射线出口与射线窗口一致，在辐射器下盖两端面处设有4个风扇；加速器磁体包括：上轭、主驱动线圈、引导磁铁一、极面一、电子加速通道、真空环形轨道、引导磁隙、偏差线圈、极面二、收缩线圈、引导磁铁二、下轭，其中加速器磁体的上轭与引导磁铁一通过不锈钢中心螺杆组件固定在一起，下轭与引导磁铁二通过不锈钢中心螺杆组件固定在一起，引导磁铁一与引导磁铁二中间设有连接上、下两个引导磁极的引导磁隙，引导磁隙将引导磁铁分成上下两部分，引导磁隙置于两个引导磁铁之间并与其固定，同时将引导磁铁的两个极面分离，由引导磁铁的极面与上轭、下轭组成了一个有界限的和可加速粒子通道，真空环形轨道置于其中，主驱动线圈缠绕在引导磁铁的外部，收缩线圈和偏差线圈分别紧贴在上、下两个引导磁铁一和引导磁铁二的极面，收缩线圈紧贴着引导磁铁的极面，这两部分线圈紧贴在一起，串联联接。
其中加速器磁体为紧凑型结构，上、下两组完全对称的引导磁铁，带有相反极性，构成磁路的上、下级，并与上轭、下轭组成闭合磁路；两个引导磁铁极面之间的粒子加速轨道直径是72mm至180mm。
引导磁隙是一个由多种材料组成的混合磁隙，这种混合磁隙由空气、导磁材料或非导磁材料构成；引导磁隙的宽度是一个或多个混合磁隙的累计宽度，累计宽度小于50mm。
其中引导磁铁一、引导磁铁二及周围的轭铁是一个高饱和磁通密度、高磁导率的磁性材料，可以是硅钢材料，也可以是非晶合金材料。
第一极面和第二极面的直径不大于170mm；偏差线圈的匝数是收缩线圈匝数的2至5倍；驱动线圈的匝数是偏差线圈匝数的10至50倍；驱动线圈的匝数不少于10匝。
由于采用了上述技术方案，本发明具有高度捕获能力，能够提供更高的能量，大大提高了射线穿透能力，拓宽了本发明使用范围，适应更多的检测应用，由于结构及凑，整体外形较传统技术产品体积大大的减小了，是一种便携式的检测设备，更加方便了检测生产，方便人工检测操作，大大提高了检测生产效率，适于广泛推广。
附图说明
图1是本发明中回旋加速器辐射器结构图
图2是图1中辐射器的主视剖视图
图3是图1中辐射器的主视图
图4是图1中辐射器的侧视图
图5是图1中辐射器的俯视图
图6是图3中加速器磁体的主视图
图7是图3中加速器磁体的俯视图
图8是辐射器铁心磁路图
图中：1、辐射器，2、高压连接电缆，3、电源箱，4、低压连接电缆，5、控制器11上盖，12下盖、13加速器磁体、14真空环形轨道组件、15中心螺杆组件、16射线窗口、17风扇、131上轭、132主驱动线圈、133引导磁铁一、134极面一、135电子加速通道、136、真空环形轨道、137引导磁隙、138偏差线圈、139极面二、1310收缩线圈、1311引导磁铁二、1312下轭。
具体实施方式
结合附图说明本发明的结构构成及方法原理。
一种具有超强捕获电子能力的回旋加速器，如图1-7所示，所述的具有超强捕获电子能力的回旋加速器包括:辐射器1、高压连接电缆2、电源箱3、低压连接电缆4、控制器5，控制器5通过低压连接电缆4与电源箱3相连，电源箱3通过高压连接电缆2与辐射器1连接；其中辐射器1包括：上盖11、下盖12、加速器磁体13、真空环形轨道组件14、中心螺杆组件15、射线窗口16、风扇17，辐射器1安装方式是加速器磁体13通过中心螺杆组件15与辐射器的上盖11、下盖12连接成一体，辐射器正面上盖11、下盖12的中间设有射线窗口16，其开口处位于辐射器正面，真空环形轨道组件14固定在下盖12上，使真空环形轨道组件14中射线出口与射线窗口16一致，在辐射器下盖12两端面处设有4个风扇17；加速器磁体13包括：上轭131、主驱动线圈132、引导磁铁一133、极面一134、电子加速通道135、真空环形轨道136、引导磁隙137、偏差线圈138、极面二139、收缩线圈1310、引导磁铁二1311、下轭1312，其中加速器磁体13的上轭131与引导磁铁一133通过不锈钢中心螺杆组件15固定在一起，下轭1312与引导磁铁二1311通过不锈钢中心螺杆组件15固定在一起，引导磁铁一133与引导磁铁二1311中间设有连接上、下两个引导磁极的引导磁隙137，引导磁隙137将引导磁铁分成上下两部分，引导磁隙置于两个引导磁铁之间并与其固定，同时将引导磁铁的两个极面分离，由引导磁铁的极面与上轭、下轭组成了一个有界限的和可加速粒子通道，真空环形轨道136置于其中，主驱动线圈132缠绕在引导磁铁的外部，收缩线圈1310和偏差线圈138分别紧贴在上、下两个引导磁铁一133和引导磁铁二1311的极面，收缩线圈1310紧贴着引导磁铁的极面，这两部分线圈紧贴在一起，串联联接。
其中辐射器1是回旋加速器的核心部件，属全新技术，其结构性能影响整个回旋加速器的性能指标。控制器5属已有技术，采用hr-jsq-305型控制器，用来控制、保护电源箱。电源箱3属已有技术，采用hr-jsq-305型电源箱，将电压220v频率50hz的电源转换成电压1680v频率200hz的电源加到辐射器主驱动线圈上，低压连接电缆4为18芯3米低压电缆，高压连接电缆2为3芯3米高压型电缆。控制器5通过低压连接电缆向电源箱3发出操作指令，电源箱3接收指令后，通过高压连接电缆2向辐射器1供电，辐射器主驱动线圈加上高压后，辐射器1开始工作，产生x射线。
辐射器1中的加速器磁体13是辐射器的核心部件，真空环形轨道组件14是由真空玻璃及其它附件组成。真空环形轨道组件14出射线位置与射线窗口16一致，射线窗口标示射线出口方向。风扇17采用方形、直流24v功率5w的风扇，用于对辐射器1内部器件降温。
其中加速器磁体为紧凑型结构，上、下两组完全对称的引导磁铁，带有相反极性，构成磁路的上、下级，并与上轭、下轭组成闭合磁路。两个引导磁铁极面之间的粒子加速轨道直径是72mm至180mm。
引导磁隙是一个由多种材料组成的混合磁隙，这种混合磁隙由空气、导磁材料或非导磁材料构成。引导磁隙的宽度是一个或多个混合磁隙的累计宽度，累计宽度小于50mm。
其中引导磁铁一133、引导磁铁二1311及周围的轭铁是一个高饱和磁通密度、高磁导率的磁性材料，可以是硅钢材料，也可以是非晶合金材料。
第一极面和第二极面的直径不大于170mm；偏差线圈的匝数是收缩线圈匝数的2至5倍；驱动线圈的匝数是偏差线圈匝数的10至50倍；驱动线圈的匝数不少于10匝。
工作原理及方法步骤：第一个引导磁铁有第一个极面，第二个引导磁铁有第二个极面。第一和第二引导磁铁被位于两个极面之间的引导磁隙分离开。处于中心的引导磁隙与第一和第二引导磁铁是邻近关系。这一引导磁隙宽度小于电子轨道的轴向最大宽度。注入电子的方式：当第一磁铁具有第一极性时、并在最高电压时将电子注入到电子通道内的轨道中，并压缩注入电子达到理想轨道上。磁通产生步骤一：从第一磁铁的极面穿过引导磁铁和电子轨道半径到达具有相反极性的第二磁铁的极面，并经周围的轭铁返回。磁通产生步骤二：第二极面的第二磁通穿过引导磁铁、电子通道返回到第一周期的第一极面，从而经过铁心第一个周期后，第二磁通穿过引导磁铁内部和第一磁通相联，达到磁场要求，实现为电子加速的效果。当电子能量达到设定值后，偏差磁通工作，扩大后的电子轨道使电子撞击目标靶产生x射线。