离子泵在直线加速器中的应用

    医用直线加速器是当代医学界中的一类高精度设备，涉及机械、电子及高能物理等学科的知识，仪器的复杂程度很高。该设备是一放射治疗设备，是目前有效治疗肿瘤的手段之一，所以对设备的工作、运行条件要求很高口

    加速器的核心部件是加速波导管，该部件包括电子枪、加速波导、偏转系统等。由于其内部运行着高速电子及高频微波，所以要求波导管一定要在高度真空的条件下工作，否则会引起波导管高压打火或使电子枪阴极中毒，进一步影响波导管的使用寿命。为了保持波导管内部的高度真空则需要用一定的外部设备，除少数早期的产品还用油扩散泵外，绝大多数直线加速器都用离子泵一铁泵作为抽真空设备。由于真空器件存在自放电现象，所以即使加速器停止工作时也要保证抽真空设备也不能停止工作，这样才能保证加速器波导管在良好的真空条件下运行，从而保证加速器波导管的正常工作及使用寿命。

    一、钦泵分热钦泵和冷钦泵一般在加速器中使用的是溅射型离子泵一冷钦泵，它是一利，新型的表面吸附型泵，它利用了化学性质活泼的钦金属具有很强的吸气能力的特性。它的抽气机制是:

    1.活性气体分子碰撞在新鲜的钦膜上，由于化学吸附形成温度的化合物，随后又被不断蒸发与溅射而形成的新钦膜覆盖，新钦膜又继续吸附气体分子，从而形成温度的抽气能力。

    2.非活性气体(如氮气等惰性气体)被电离后，在电场的作用一下，打在钦膜上，被蒸发的钦膜“淹没”掉。

    3.活性气体分子离子化后被激发为亚稳态，增加化学活性，使泵的抽速增加。

    二、离子泵的构造及抽气原理溅射离子泵的结构:一般溅射型离子泵由二极组成，其中二阴极钦平行放置，阳极位于二阴极之间，这种称为冷阴极磁控放电式认泵，外加1200高斯左右的磁场，磁力线方向与阴极板垂直，与阳极平行。使离子作螺旋运动，以提高效率。阳极与阴极之间用陶瓷隔离。

    原理是在一定的真空条件下，由于某种原因从阴极逸出的少量电子，在高压电场及磁场的共同作用下作螺旋运动。电子碰撞气体分子产生阳离子和次级电子作连锁反应形成雪崩效应。因为离子质量大，所以阳离子几乎直接碰撞阴极，同时溅射出认，活性气体与认合成为钦堆层附在阳极上，惰性气体则附着在阳极钦堆层下和阴极非溅射区域内，轻气(烃)离子则扩散于阴极层内。

    三、离子泵的检测及故障检修方法真空状态的好坏用真空泵的工作电流来检测，泵电流小则真空度高，泵电流超过一定值时其连锁电路动作，保护停机。造成真空泵电流增大的原因主要有三方面:①真空电流有漏放电等故障。②真空泵品质下降或内有污物、毛刺等，发生漏放电造成工作电流增大。③真空系统有漏气，使泵电流增大(Vac Intlk边上指示是指抽真空的电流，如果大于10}A则要连锁)。