強流低能電子槍及其實驗平臺的研制
發(fā)布時間:2022-11-04 23:38
太赫茲(THz)有著廣泛的應用前景,基于自由電子激光(FEL)產(chǎn)生THz的方法是目前可以獲得最高功率THz的方法,在國內(nèi)外已得到廣泛的重視。外置陰極獨立可調(diào)諧微波電子槍(EC-ITC RF GUN)因其緊湊、低價、大電荷量和高流強密度的優(yōu)點,而被緊湊型THz設備(FEL-THz)采用。作為微波電子槍的電子注入源,強流低能電子槍需要在15keV的低能條件下產(chǎn)生最大3.2A的電子束流,并且滿足大壓縮比、低能散等一系列要求,強烈的空間電荷作用給強流低能電子槍的研制帶來困難。研制的強流低能電子槍采用了雙陽極、柵控結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以輕易的控制束流流強并保持束流能散好于0.5%,同時有著高導流系數(shù)與大壓縮比的特點。研究給出了柵控電子槍的設計方法,采用CST分段建模,深入分析柵網(wǎng)對束流的作用,并通過束流輸運能力的計算檢驗分段建模中的束流流強。使用CST對電子槍結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設計,最后通過Opera仿真驗證。論文對柵網(wǎng)網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)展開了研究,分析了柵網(wǎng)網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)對于束流的影響;趶娏鞯湍茈娮訕寘(shù)測量需求,對電子槍實驗平臺展開研制,研制的電子槍實驗平臺適合束流能量0.5keV~20keV、流強不超過10...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究現(xiàn)狀及意義
1.3 主要研究內(nèi)容
2 電子束流產(chǎn)生與測量方法
2.1 電子束流產(chǎn)生
2.2 電子槍束流動力學
2.3 束流參數(shù)測量方法
2.4 本章小結(jié)
3 強流低能電子槍的研制
3.1 電子槍方案設計
3.2 電子槍結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化
3.3 電子槍束流影響因素分析
3.4 本章小結(jié)
4 電子槍實驗平臺的研制
4.1 束流關(guān)鍵參數(shù)測量
4.2 束流測量總體方案
4.3 實驗平臺高精度準直
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太赫茲技術(shù)及其在國防與安全領(lǐng)域的應用[J]. 李樹鋒. 現(xiàn)代物理知識. 2017(04)
[2]一種微波柵控直流電子槍初步物理設計[J]. 謝應猛,張善才,湯振興. 核技術(shù). 2015(06)
[3]強流柵控電子槍設計分析[J]. 王今男,池云龍,周祖圣,呂琨. 核電子學與探測技術(shù). 2011(04)
[4]上海光源150MeV電子直線加速器的設計與調(diào)試[J]. 趙明華,林國強,鐘少鵬,汪寶亮,張駿強,劉衛(wèi)紅,周偉民,陳永忠. 中國物理C. 2008(S1)
[5]基于自由電子激光的小型太赫茲源初步設計[J]. 熊永前,秦斌,馮光耀,譚萍,田家勝,陳萍,楊軍,余調(diào)琴,裴元吉,樊明武. 中國物理C. 2008(S1)
[6]國內(nèi)外電子束焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 張秉剛,吳林,馮吉才. 焊接. 2004(02)
[7]加速器束流發(fā)射度測量[J]. 袁勤良,王友智. 原子能科學技術(shù). 1988(04)
[8]電鏡電子槍的結(jié)構(gòu)、原理及調(diào)整方法[J]. 肖蔭厚. 植物學通報. 1986(Z1)
博士論文
[1]基于FEL高功率緊湊型THz源電子束裝置相關(guān)技術(shù)研究[D]. 湯振興.中國科學技術(shù)大學 2015
[2]高性能電子槍的設計與研究[D]. 李驥.中國科學技術(shù)大學 2014
本文編號:3701542
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究現(xiàn)狀及意義
1.3 主要研究內(nèi)容
2 電子束流產(chǎn)生與測量方法
2.1 電子束流產(chǎn)生
2.2 電子槍束流動力學
2.3 束流參數(shù)測量方法
2.4 本章小結(jié)
3 強流低能電子槍的研制
3.1 電子槍方案設計
3.2 電子槍結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化
3.3 電子槍束流影響因素分析
3.4 本章小結(jié)
4 電子槍實驗平臺的研制
4.1 束流關(guān)鍵參數(shù)測量
4.2 束流測量總體方案
4.3 實驗平臺高精度準直
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太赫茲技術(shù)及其在國防與安全領(lǐng)域的應用[J]. 李樹鋒. 現(xiàn)代物理知識. 2017(04)
[2]一種微波柵控直流電子槍初步物理設計[J]. 謝應猛,張善才,湯振興. 核技術(shù). 2015(06)
[3]強流柵控電子槍設計分析[J]. 王今男,池云龍,周祖圣,呂琨. 核電子學與探測技術(shù). 2011(04)
[4]上海光源150MeV電子直線加速器的設計與調(diào)試[J]. 趙明華,林國強,鐘少鵬,汪寶亮,張駿強,劉衛(wèi)紅,周偉民,陳永忠. 中國物理C. 2008(S1)
[5]基于自由電子激光的小型太赫茲源初步設計[J]. 熊永前,秦斌,馮光耀,譚萍,田家勝,陳萍,楊軍,余調(diào)琴,裴元吉,樊明武. 中國物理C. 2008(S1)
[6]國內(nèi)外電子束焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 張秉剛,吳林,馮吉才. 焊接. 2004(02)
[7]加速器束流發(fā)射度測量[J]. 袁勤良,王友智. 原子能科學技術(shù). 1988(04)
[8]電鏡電子槍的結(jié)構(gòu)、原理及調(diào)整方法[J]. 肖蔭厚. 植物學通報. 1986(Z1)
博士論文
[1]基于FEL高功率緊湊型THz源電子束裝置相關(guān)技術(shù)研究[D]. 湯振興.中國科學技術(shù)大學 2015
[2]高性能電子槍的設計與研究[D]. 李驥.中國科學技術(shù)大學 2014
本文編號:3701542
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