医用直线加速器用钛泵原理

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    溅射离子泵是维持医用加速器超高真空的主泵，对于全密封驻波加速管采用抽速3~5升/秒的小型离子泵，对于可拆卸金属密封加速管一般采用抽速25升/秒的离子泵。溅射离子泵的抽气作用是基于新鲜钛膜的吸附作用和电清除作用。溅射离子泵的极限压强为2×10-8Pa（1.5×10-10托）；溅射离子泵的最大启动压强约为5×10-1Pa（<5×10-3托）。   

溅射离子泵

放电电流特性：

    离子泵的放电电流I与气体压强P的n次方成正比，即：I=KPn 。式中：K为比例系数，n为大于1的指数。如果对于具体的离子泵K、n已知，则就可根据放电电流来测量泵内压强。            

钛泵

     钛泵用来吸附加速管内工作过程中放出的气体，从而保持加速管内的高真空，钛泵工作的好坏影响到管内真空以及真空寿命，加速管真空度在 10-8托以上，管子工作时放气也很少，要求关机后最好延迟15分钟再关钛泵，这样对提高管内真空度有好处，最好不要在关机时，同时关掉钛泵

寿命

    50μA时，50多年

    电流大时则短

电源

    3-7kV

    外特性软，电流大时，电压下降

    加速管暴露在大气中时，放电停止，自动保护

启动

    溅射离子泵的最大启动压强约为5×10 -1Pa(＜5×l0 -3Torr)，启动方式取决于采用前级泵的种类，一般作为离子泵的前级泵有以下四种类型：

(1) 双级机械泵

(2) 机械泵加分子筛吸附泵机组

(3) 机械泵加钛升华泵

(4) 机械泵加分子泵的机组

寿命

    溅射离子泵的寿命很长，一般额定值是在5mA的工作电流下，可工作5000 h，若工作电流在50μA，则寿命可达5×l05 h(即50多年)，所以在加速管正常工作的条件下，离子泵的寿命大于加速管的寿命(加速管的使用寿命20年)。

    溅射离子泵的阴极板，对着阳极筒的中心区域被溅射击穿成孔状，丧失了吸气功能，说明离子泵寿命终了。另外影响离子泵寿命的是高压绝缘子，在离子泵工作过程中，尤其是放电电流很大时，溅射的金属原子沉积到绝缘子上，造成高压漏电，当漏电电流过大时，离子泵也不能工作，造成离子泵寿命终了，必须更换新离子泵。

电源

    溅射离子泵电源是高内阻的电源，其空载输出的电压在3—7kV，它的高压输出端串联着限流电阻，当离子泵放电电流大时，其输出电压降低，电流过大时，输出电压可降至300V左右。

    工作中系统突然暴露大气，放电会自动停止，故离子泵和电源都不会损坏。电源本身具有“过流保护”功能，当超过设定的电流值时，电源会自动切断，防止电源本身损坏。

    对于医用加速器的特殊需要，离子泵电源都有电流联锁功能，当离子泵电流超过某一值时，给出一个联锁信号。切断加速器的高压和电子枪的低压，但离子泵仍在工作继续抽真空。