专利名称：高电压加速管的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种高电压加速管，尤其涉及一种加速电子、离子、质子、碳粒子等粒子的高电压加速管。
背景技术：
加速管是能让带电粒子在一定电压下均匀地加速的通道。它是由很多段绝缘的连接环和一片片金属加速电极相间叠加构成。把加速管的每片加速电极与均压环相联，这样使加速管在它整个长度上的各带电电极间隙之间电压降均等，提高加速管的耐压性能。为了使带电粒子经过每节电极时被均匀地加速，并保持束流不致于散开，金属加速电极片除做成圆形中孔平板之外，也有的做成圆形碟形中孔或者做成圆筒状，它使得在两个相邻电极片间均匀地存在很高电压降。现有的加速管采用玻璃连接环与不锈钢材电极片，两者用胶粘接而成，这种加速管普遍存在漏气速率高，耐电压能力低等缺点，严重影响与其配套的产品的使用。
发明内容
本发明目的是提供一种高电压加速管，它能耐受高电位差、机械强度高且漏气速率低。
本发明通过以下技术方案得以实施一种高电压加速管，由多个连接环及夹在相邻的两个连接环之间的电极片堆叠而成，所述的电极片的中央开有中心孔，所述的电极片及所述的连接环同轴心设置，所述的电极片为钛材料制成，所述的连接环为陶瓷材料，所述的连接环与所述的电极片之间相焊接，所述的焊接是在连接环与所述的电极片之间夹紧有铝箔，对加速管沿其轴向施加30-50吨的压力，并在真空度优于5×10-4Pa、温度为600～650℃的条件下，使得铝原子扩散到钛材电极片和陶瓷连接环中。
位于加速管的一个端部的连接环的外端上固定连接有第一法兰盘，位于加速管的另一个端部的连接环的外端上固定连接有第二法兰盘。
所述的第一法兰盘、第二法兰盘分别焊接在与其相邻近的电极片上。
本发明与已有技术相比有如下优点本发明采用陶瓷连接环与钛材电极片封接而成的高电压加速管，较现有技术中的采用玻璃连接环与不锈钢材电极片焊接的加速管能耐受高电位差，在相邻的两个电极片之间加55KV电压下有任何电流负载、能耐受200℃高温或-196℃的低温、无胶等有机物污染并且机械强度高。且本发明用铝焊接可避免陶瓷在焊接过程中因线膨胀系数与金属不一致而产生的应力损伤、破坏；焊接头处的真空漏率低，焊接材料性能保持与母材一致。
附图1为本发明的高电压加速管的放大的主剖视图；附图2为本发明的高电压加速管的俯视图；其中1、连接环；2、电极片；3、第一法兰盘；4、中心孔；5、第二法兰盘。
具体实施例方式
如图1、图2所示的高电压加速管，由多个连接环1及夹在相邻的两个连接环1之间的电极片2堆叠而成，所述的电极片2的中央开有中心孔4，所述的电极片2及所述的连接环1同轴心设置。
所述的电极片2的材料为钛。所述的连接环1为的材料为陶瓷。
所述的陶瓷连接环1与所述的钛材电极片2之间夹紧有铝箔并在高真空固态压力扩散焊炉中相焊接。所述的焊接是在连接环1与所述的电极片2之间，对加速管沿其轴向施加30-50吨的压力，并在真空度优于5×10-4Pa、温度为600～650℃的条件下，使得铝原子扩散到钛材电极片2和陶瓷连接环1中。
下面列举一个陶瓷连接环1与钛材电极片2的具体焊接过程首先将陶瓷连接环1与钛材电极片2进行预处理；包括将所述的陶瓷连接环1的焊接表面的平行度处理为小于等于0.01mm；将钛材电极片2进行抛光、研磨后进行清洗使之无氧化物、无碳氢化合物、无水渍等。
然后按附图1所示，将预处理后的陶瓷连接环1与钛材电极片2同轴交错叠放在一起，且在每个陶瓷连接环1与钛材电极片2之间放置铝箔形成高电压加速管，然后将高电压加速管放在在高真空固态压力扩散焊炉中并抽真空；当炉中真空度在优于5×10-4Pa时开始将炉缓慢加热至650℃；保温60分钟后开始降温；在炉温温度为650℃至380℃之间，应在每4分钟内降温9℃；在380℃至280℃之间，应在每15分钟内降温11℃；小于280℃时，可自然退温；当温度小于160℃时，可停止抽真空，停加压力直至关机；在炉温升温过程中还应对加速管沿轴向施加压力，当炉温升至470℃时，开始加压力，然后每5分钟加压一次，累计35吨总压加压结束；然后保压至停机，这时所述的高电压加速管将焊接成一体，当温度降至35℃时可取出焊接好的高电压加速管。
在焊接好的高电压加速管的一个端部的陶瓷连接环1的外端上固定连接第一法兰盘3，位于加速管的另一个端部的陶瓷连接环1的外端上固定连接有第二法兰盘5。并将所述的第一法兰盘3、第二法兰盘5用氩弧焊分别焊接在与其相邻近的钛材电极片2上。
该高电压加速管的漏气速率低于5×10-10mbar l/s，20mm高的瓷环加55KV直流电压无电流负载。
权利要求
1.一种高电压加速管，由多个连接环(1)及夹在相邻的两个连接环(1)之间的电极片(2)堆叠而成，所述的电极片(2)的中央开有中心孔(4)，所述的电极片(2)及所述的连接环(1)同轴心设置，其特征在于所述的电极片(2)为钛材料制成，所述的连接环(1)为陶瓷材料，所述的连接环(1)与所述的电极片(2)之间相焊接，所述的焊接是在连接环(1)与所述的电极片(2)之间夹紧有铝箔，对加速管沿其轴向施加30-50吨的压力，并在真空度大于5×10-4Pa、温度为600～650℃的条件下，使得铝原子扩散到钛材电极片(2)和陶瓷连接环(1)中。
2.根据权利要求1所述的高电压加速管，其特征在于位于加速管的一个端部的连接环(1)的外端上固定连接有第一法兰盘(3)，位于加速管的另一个端部的连接环(1)的外端上固定连接有第二法兰盘(5)。
3.根据权利要求2所述的高电压加速管，其特征在于所述的第一法兰盘(3)、第二法兰盘(5)分别焊接在与其相邻近的电极片(2)上。
全文摘要
一种高电压加速管，由多个连接环及夹在相邻的两个连接环之间的电极片堆叠而成，所述的电极片的中央开有中心孔，所述的电极片及所述的连接环同轴心设置，所述的电极片为钛材料制成，所述的连接环为陶瓷材料，所述的连接环与所述的电极片之间相焊接，所述的焊接是在连接环与所述的电极片之间夹紧有铝箔，对加速管沿其轴向施加30－50吨的压力，并在真空度优于5×10
文档编号H05H5/03GK1863430SQ20061008585
公开日2006年11月15日 申请日期2006年6月1日 优先权日2006年6月1日
发明者马小丽, 邱小峰, 程廓 申请人:江苏达胜热缩材料有限公司