专利名称：具有可取出的加速器模块的电子感应加速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有可取出的加速器模块的特别是用于在x射线 检测设备中产生x射线的电子感应加速器。
背景技术：
在对大体积物品如集装箱和车辆检查禁止的内容物如武器、炸药
或走私货时，已知使用x射线检测设备。在此产生x射线并使其对准 物品。被物品减弱的x射线借助于检测器测量并由分析单元分析。由 此能得出关于物品的特性的结论。这种x射线检测设备例如由欧洲专
利文献EP0 412 190 Bl已知。
为产生具有对于检验必需的、大于1MeV的能量的X射线，使用 电子感应加速器。在此涉及圆形加速器，在该圆形加速器中电子被在 圆形轨道上加速。所述磁场的变化产生电场，该电场使电子在其圆形 轨道上加速。由所谓的维德罗(Wider6e)条件根据磁场的分布及其 随时间的变化确定稳定的额定轨道半径。被加速的电子偏转到耙上， 在那里电子在撞上时产生軔致辐射，该軔致辐射的光镨还取决于电子 的能量。
由公开文本DE 23 57 126 Al已知的电子感应加速器包括一两件 式的内磁轭，其中两个内磁辄部件的端侧相互隔开地对置。借助于两 个主场线圏在内磁轭中产生磁场。 一个外磁辄连接内磁辄部件的两个 相互远离的端部并使磁回路闭合。
在这两个内磁轭部件的端侧之间设有一排真空的电子感应加速器 管，要被加速的电子在该电子感应加速器管内作圆周运动。内磁辄部 件的端侧这样成形，使得由主场线圏产生的磁场将电子强制保持到圆 形轨道上，此外它聚焦(汇聚)到圆形轨道所在的平面上。为控制磁 通量，已知在电子感应加速器管内部的内磁辄部件的端侧之间设置铁磁插件。
由于所产生的x射线，电子感应加速器配设有铅屏蔽，该铅屏蔽
使得射线仅在限定的部位射出。在目前已知的电子感应加速器中，为 了维护加速器模块必须拆开并除去铅屏蔽的一部分。然后取出由加速 器模块和外磁轭组成的内部件。这具有这样的缺点，即必须总是移动 大的质量并且必需采用与之相应的装置。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种使加速器的维护和修理可以 简化的电子感应加速器。
按照本发明，所述目的通过权利要求1的特征来实现。有利的实
施形式可由从属权利要求2至11得出。权利要求12涉及一种釆用按 照本发明的电子感应加速器的X射线检测设备。
电子感应加速器的核心由一加速器模块形成，该加速器模块具有 一由两个隔开设置的部件组成的旋转对称的内磁辄、至少一个主场线 圈和一设置在内磁辄部件之间的环形的电子感应加速器管。电子感应 加速器还具有一包围加速器模块的、连接两个内磁轭部件的、带有至 少一个侧面的开口的外磁轭和一接纳加速器模块和外磁辄的铅屏蔽。 其中，外磁轭由至少两个部件组成。形成外磁轭的部件相对于彼此能 在一打开的和一闭合的位置之间运动，可在侧面从处于打开位置的外 磁轭的开口中取出加速器模块。
外磁轭部件之间的相对运动是平移、转动或其组合。在平移运动 时，外磁辄的部件相对彼此移动，例如沿着引导部。在旋转运动时， 外磁轭的部件例如在采用铰链的情况下相对彼此摆动。
如果外磁辄处于闭合位置，则它将内磁辄固定在对于电子感应加 速器的运行合适的位置中并通过连接两个内磁辄部件来使磁回路闭 合。在外磁轭的打开位置中，加速器模块不被外磁轭固定并可通过该 外》兹轭的側面的开口将其取出。
优选地，内磁轭部件的相对的各端侧彼此镜像对称地设计和布置。 其中，对称平面有利地这样定向，使得内磁轭的旋转对称轴线垂直于该对称平面。这使得在端侧之间的气隙内实现有利的场分布，通过该 场分布使电子在电子感应加速器管内保持在一圆形轨道上。
此外，在内磁辄上、特别是在内磁轭的一缩小部或一凸台上优选 设有至少一个主场线圏。这使得基本上所有由主场线圏产生的磁通量 穿过内磁辄分布。电子感应加速器有利地具有两个主场线圏，其中在 每个内磁轭部件设置一个主场线圏。这实现了磁通量在内磁轭部件上 有利的分布。
在本发明的一种实施形式中，电子感应加速器具有用于加速器模 块的一导轨和/或一止挡。导轨使得加速器模块可以在外磁轭内部精确 地定位。其中，止挡限定加速器模块的终点位置。另一方面，导轨简 化加速器模块的取出或装入，例如通过加速器模块在导轨上滚动或滑 动。
按照本发明的电子感应加速器优选具有用于将外磁轭部件固定在 闭合位置中的元件。所述元件例如是螺钉或螺母，并防止外磁辄特别 是在电子感应加速器运行时打开。优选可穿过铅屏蔽接近用于固定外 磁轭部件的元件。由此可以释放或重新建立固定，而不用取下铅屏蔽。
在本发明的一种实施形式中，电子感应加速器具有至少一个用于 使外磁轭从闭合位置运动到打开位置中的弹性件。该弹性件优选是弹 簧，特别是压力弹簧。通过弹性件确保，只要用于固定外磁轭的元件 被释放，外磁轭就处于打开位置。由此在取出或装入加速器模块时使 外磁轭自动保持在打开位置中，而不需要维护人员的附加干预。在采 用弹性件时，外磁轭的打开位置也可称为松弛位置，而外磁辄的闭合 位置也可称为张紧位置。
铅屏蔽优选具有一可封闭的用于取出加速器模块的开口、特别是 门。这里，该开口的尺寸和位置选择成，使加速器模块可通过该开口 从外磁轭中取出或者可装入外磁轭中。通过开口实现了不必至少部分 地拆卸铅屏蔽以接近加速器模块。
可选地，电子感应加速器在内磁轭部件之间具有至少一个圆盘， 其中圆盘这样设置，使其纵轴线与内磁轭的旋转对称轴线重合。由于圆盘材料的磁导性，磁场在圆盘的区域内比在内磁轭端侧之间的无圆 盘的气隙内强。由此得到通过圆盘的设计形式来影响维德罗条件以及 由此还影响在电子感应加速器管内被加速的电子的轨道半径的可能 性。
按照本发明的电子感应加速器有利地在x射线检测设备中用于对
物体进行安全检查。将电子射入电子感应加速器中并使其加速，之后 电子偏转到例如由钽制成的耙上。在那里，电子产生具有已知光语的
x射线。使x射线对准物体、优选集装箱和/或车辆，并且在那里例如
通过散射和传输衰减使x射线改变。被改变的x射线由x射线检测
器测量并借助于分析单元分析。由结果得出关于物体的特性或内容物 的结论。
应根据实施例更详细地阐述本发明。图中
图1示出按照本发明的电子感应加速器的剖视示意图，其中外磁 轭处于闭合位置，
图2示出图1中的按照本发明的电子感应加速器的示意侧视图， 其中外磁轭处于闭合位置，以及
图3示出图1中的按照本发明的电子感应加速器的示意侧视图， 其中外磁轭处于打开位置。
具体实施例方式
图1以横剖视图示出一优选的电子感应加速器1的示意结构。加 速器模块由一个由两个隔开设置的部件2a、2b组成的旋转对称的内磁 轭、 一个设置在内磁轭部件2a、 2b之间的环形的电子感应加速器管5 以及两个主场线圏6a和6b组成。
主场线圏6a和6b分别设置在内磁轭部件2a或2b的凸台上。由 它们产生的磁场穿过内/P兹轭部件2a和2b，其中》兹回路通过一两件式 的连接内磁轭部件2a和2b的外磁轭4闭合。内磁轭和/或外磁轭的形 状可由本领域技术人员根据应用场合选择，并与图1所示的形状不同。 也可仅设有一个或多于两个主场线圏。电子感应加速器1还在内磁辄部件2a、2b之间具有可选的圆盘3, 其中圆盘3的纵轴线对应于内磁轭的旋转对称轴线。通过圆盘3的设 计形式可以影响内磁轭部件端侧之间的磁场并且因而影响维德罗条 件。圆盘的数量和/或形状交由执行的专业技术人员选择。
在内磁轭部件2a和2b的各端侧之间磁场部分地穿过圆盘3延伸， 而在其他方面穿过气隙。在所述气隙中设有电子感应加速器管5。电 子感应加速器管是电子在其中被加速的排真空的管。内磁轭部件2a 和2b的端侧具有这样的形状，该形状选择成使得在它们之间的磁场将 电子聚焦到一圆形轨道上。端侧的设计形式对于本领域技术人员是已 知的，因而不再详细阐述。电子在加速过程结束时撞到耙上并由此产 生X射线，该X射线的光镨还取决于电子的最终能量和靶的材料。
为了进行加速，将具有初始能量的电子射如电子感应加速器管5 中。在加速阶段期间，电子感应加速器1内的磁场被主场线圏6a和 6b连续地增大。由此产生一个电场，该电场施加加速力到电子上。同 时，电子由于洛仑兹力而在电子感应加速器管5内部被强制到额定圆 形轨道上。
周期性地重复对电子的加速，从而产生脉冲的X射线。在每个周 期中，在第一步骤中将电子射如电子感应加速器管5中。在第二步骤 中，电子通过主场线圏6a和6b中的逐渐增大的电流以及由此还通过 内磁轭部件2a和2b之间的气隙中的逐渐增大的磁场被沿其圆形轨道 的周向加速。在第三步骤中，被加速的电子被偏转到靶上以产生X射 线。然后进行可选的暂停，之后重新将电子射如电子感应加速器管5 内。
图2示出图1中的电子感应加速器的侧浮见图。外磁辄4具有一侧 面的开口 11,该开口沿可见的方向至少具有加速器模块的大小。在图 1和2所示的外磁轭4的闭合状态下，加速器模块夹紧在外磁辄4中 并保持在其位置中。
外磁轭4由两个可相对彼此平移运动的部件4a和4b组成。外磁 辄4a通过螺杆8引导，该螺杆延伸穿过外磁辄部件4a中的凹口并与外磁辄部件4b连接。螺杆8上的螺母9用于将外磁轭部件4a固定在 外磁轭4的在图l和2中所示的闭合位置中。
在电子感应加速器1的图3所示的侧视图中，螺母9松开并且外 磁轭4处于打开位置。压力弹簧10将外磁轭部件4a和4b相互推开， 使得在它们之间产生一条缝隙。为清楚起见，所述缝隙在图3中比在 实践上为满足本发明功能所必需的那样放大地示出。在外磁轭4的所 述松弛状态下，可简单地通过外磁轭4中的侧面的开口 11从所述外磁 轭中取出电子感应加速器1的加速器模块或者将其装入所述开口中。 导轨7 —方面在取出或装入时支承加速器模块的重量，另一方面用于 确保加速器模块在外磁轭4内部精确的定位。
为了维护加速器模块，首先通过打开螺母9使外磁轭4松开并通 过侧面的开口 11将加速器模块从内磁轭4中取出。在对加速器模块维 护或修理之后，再将该加速器模块装入内磁辄4中并通过旋紧螺母9 使其再次张紧。在此，可用工具穿过在图中未示出的、包围电子感应 加速器1的铅屏蔽接近螺母9。铅屏蔽还具有一门，该门遮盖外磁辄4 的侧面的开口 11并且其尺寸这样确定，使得加速器模块可以通过该门 从外磁扼4中取出或者可以装入外磁辄4中。
权利要求
1.一种特别是X射线检测设备中的电子感应加速器(1)，具有一加速器模块，该加速器模块具有一由两个隔开设置的部件(2a、2b)组成的旋转对称的内磁轭、至少一个主场线圈(6a、6b)和一设置在内磁轭部件(2a、2b)之间的环形的电子感应加速器管(5)；一包围加速器模块的、连接所述两个内磁轭部件(2a、2b)的外磁轭(4)，该外磁轭具有至少一个侧面的开口；以及一接纳加速器模块和外磁轭的铅屏蔽，其中外磁轭由至少两个部件组成，形成外磁轭的各所述部件能相对彼此在一打开位置和一闭合位置之间运动，并且能在侧面从处于打开位置的外磁轭的开口中取出加速器模块。
2. 根据权利要求1所述的电子感应加速器(1 )，其特征在于，所 述内磁轭部件(2a、 2b)的相对的端侧彼此镜像对称地设计和布置。
3. 根据权利要求1或2所述的电子感应加速器(1)，其特征在于， 在所述内磁轭上、特别是在所述内磁轭的一缩小部或一凸台上设有至 少一个主场线圏(6a、 6b)。
4. 根据权利要求3所述的电子感应加速器(1)，其特征在于，具 有两个主场线圏(6a、 6b)，其中在每个所述内磁轭部件(2a、 2b) 上设有一个主场线圏(6a、 6b)。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的电子感应加速器(1)，其 特征在于，具有用于加速器模块的一导轨和/或一止挡。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的电子感应加速器(1 )，其 特征在于，具有至少一个用于使外磁轭从闭合位置运动到打开位置的 弹性件。
7. 根据权利要求6所述的电子感应加速器，其特征在于，所述弹 性件是弹簧、特别是压力弹簧。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的电子感应加速器(1)，其 特征在于，具有用于将外磁轭的各所述部件固定在闭合位置中的元件。
9. 根据权利要求8所述的电子感应加速器(1)，其特征在于，能穿过铅屏蔽接近用于固定外磁轭的部件的所述元件。
10. 根据权利要求8或9所述的电子感应加速器(1),其特征在 于，用于固定外磁轭的部件的所述元件是螺钉或螺母。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的电子感应加速器(1), 其特征在于，在铅屏蔽中具有一可封闭的用于取出加速器模块的开口、特别是门。
12. —种用于对物体进行安全检查的X射线检测设备，具有一根 据权利要求1至10中任一项所述的电子感应加速器(1)和一用于产 生X射线的靶以及一 X射线检测器和一分析单元。
全文摘要
本发明涉及一种特别是在X射线检测设备中的电子感应加速器(1)，具有加速器模块，该加速器模块具有一由两个隔开设置的部件(2a、2b)组成的旋转对称的内磁轭、至少一个主场线圈(6a、6b)和一设置在内磁轭部件(2a、2b)之间的环形的电子感应加速器管(5)；包围加速器模块的连接所述两个内磁轭部件(2a、2b)的具有至少一个侧面的开口的外磁轭(4)；以及接纳加速器模块和外磁轭的铅屏蔽；其中外磁轭由至少两个部件组成，所述形成外磁轭的部件能相对彼此在打开位置和闭合位置之间运动并且加速器模块能在侧面从处于打开位置的外磁轭的开口中取出。
文档编号H05H11/00GK101530002SQ200780040231
公开日2009年9月9日 申请日期2007年9月6日 优先权日2006年10月28日
发明者G·戈伊斯, G·赫斯, J·贝尔穆特, U·菲伯克 申请人:史密斯海曼有限公司