直流电动机加速原理

静电加速器是通过输电带将喷电针电晕放电的电荷输送到一个绝缘的空心金属电极内，使之充电至高电压用以加速带电粒子。加速器加速粒子的能量受到所使用绝缘材料击穿电压的限制。为了提高静电加速器的工作电压和束流强度，近代静电加速器安置在钢筒内，钢筒内充有绝缘性能良好的高压气体，以提高静电高压发生器的耐压强度，加速粒子能量可达14兆电子伏特(MeV) 。静电加速器属于低能加速器，主要作各种技术应用。

早期的范德格喇夫静电高压发生器是动带式的，它的基本工作原理如图1所示。金属薄壁的高压电极由绝缘支柱支撑着。绝缘材料制成的输电带在两个转轴间不停地运动。喷电针排连接在喷电电源(电压为数十千伏的直流高压电源)上，通过针尖在气体中的电晕放电，使周围与针尖极性相同的离子在电场作用下从针尖喷向输电带，使输电带充电。随着输电带的运动，带上的电荷进入高压电极。极内刮电针排同高压电极相连和输电带之间所形成的电场，同样使气体电晕放电，从而使电荷转移到高压电极上去。随着不停传送电荷，高压电极的电压很快地升高。假设高压电极对地的电容是C,当它上面积累的电荷是Q时，它对地的电压可由 公式1 来决定。这关系式对时间微分后得

公式2式中Ia是有效充电电流，它等于输电带送到高压电极的电流(输电电流)减去通过各种途径从高压电极漏去的电流(泄漏电流)。当电压上升到某值时，泄漏电流恰好等于输电电流，即Ia=0,此值即为此高压发生器的平衡电压。这种高压发生器，要改变电压极性是很方便的，只要改变喷电电源极性即可实现。如电子静电加速器高压所需的极性同图1所示正好相反。

电子直线加速器是利用具有一定能量的高能电子(速度达到亚光速)与大功率微波的微波电场相互作用，从而获得更高的能量。这时电子的速度增加不大，主要是质量不断变大。(爱因斯坦相对论)。电子直接引出，可作电子线治疗。电子打击重金属靶，产生韧致辐射，发射X射线，作X线治疗。(原理与X光机相似，加速器使用透射靶。)

钨合金加速器的功用强大，但是它在治疗中产生的辐射也不容小觑。所以在设备中需要防辐射的装置比如:辐射头内除一挡用于均整X-辐射的均整过滤器外，还采用多挡使电子辐射分布均匀的散射钨合金过滤器。为了调节电子辐射野，在电子辐射治疗时需附加不同尺寸和不同形状的限束屏蔽装置。钨合金屏蔽装置的优点体现在钨的特殊性能。钨合金的高密度性能使的钨合金有很好的屏蔽X射线的效果，并且钨储量丰富便于开采，易加工无毒。