電子束輻照是輻照加工的重要方式,輻照面積與輻照均勻度是評估輻照加速器輻射產(chǎn)品質(zhì)量好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的輻照加速器磁場系統(tǒng)往往采用電磁鐵掃描方式,輻照面積與均勻度效果往往不是特別理想。本文研究和設(shè)計(jì)了一個(gè)基于四極磁鐵原理的輻照加工電子散束裝置,設(shè)計(jì)構(gòu)建出一種特殊的位形磁場進(jìn)行散束代替原有的掃描方式,使電子束團(tuán)均勻的散開,增大輻照面積與輻照均勻度,避免電子束團(tuán)過于集中而使鈦窗被燒壞。首先從理論仿真上利用專業(yè)的電磁仿真軟件Ansoft建模,設(shè)計(jì)出一種特殊的位形磁場。從受力分析和方程式的推導(dǎo)兩個(gè)方面總結(jié)出電子束團(tuán)在四極磁鐵中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,再通過不同磁極結(jié)構(gòu)下的磁場對比,得出對磁極結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方案。再根據(jù)束流動(dòng)力學(xué)理論,詳細(xì)分析電子的運(yùn)動(dòng)微分方程式,并采用經(jīng)典的Runge-Kutta四階方法對其微分方程組求解,利用數(shù)值分析軟件Matlab編寫程序,模擬得出電子束團(tuán)的運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)其仿真結(jié)果,再次添加一個(gè)八極磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)的電子散束裝置,使輻照面積與均勻度都能達(dá)到理想的指標(biāo)。而且驗(yàn)證了通過調(diào)節(jié)電子散束裝置的各個(gè)參數(shù),能夠使處于不同能級的電子束團(tuán)都能有良好的散束效果。最后在理論上進(jìn)行了誤差分析并且提出... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 輻照加速器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的、意義及主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的及意義
        1.4.2 主要研究內(nèi)容及總體框架
2 輻照加速器磁場系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
    2.1 電子束電磁掃描裝置
    2.2 掃描磁鐵電源
    2.3 帶電粒子在四極磁鐵中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
    2.4 特殊位形磁場的設(shè)計(jì)與分析
    2.5 本章小結(jié)
3 電磁散束裝置束流動(dòng)力學(xué)仿真
    3.1 束流動(dòng)力學(xué)理論
    3.2 仿真結(jié)果與分析
    3.3 電磁散束裝置的優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
4 電磁散束裝置的一般性研究
    4.1 磁極結(jié)構(gòu)對均勻度的影響驗(yàn)證
    4.2 不同能級下的通用性驗(yàn)證
    4.3 誤差分析與相應(yīng)的解決方法
    4.4 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]幾類求解分?jǐn)?shù)階微分方程的Runge-kutta方法[D]. 李云飛.湘潭大學(xué) 2010
[3]輻照用電子直線加速器束下引出掃描裝置對輻照均勻性影響的研究[D]. 江海.機(jī)械科學(xué)研究總院 2009
[4]高能電子輻照加速器束下傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制研究[D]. 蔡文軒.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[5]食品輻照國內(nèi)外法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析及對策研究[D]. 黃飚.中國醫(yī)科大學(xué) 2004



本文編號：3274908