磁絕緣離子二極管是強流脈沖離子束（HIPIB）設備的核心部件,為拓展強流脈沖離子束技術(shù)在表面工程領(lǐng)域的應用,亟待發(fā)展長壽命、參數(shù)穩(wěn)定且使用維護成本低的強流脈沖離子源。本文在TEMP-6型HIPIB設備基礎上,結(jié)合雙極脈沖電源系統(tǒng)的改造升級,設計了弧柱面聚焦自磁絕緣氣體離子二極管,研究了該強流脈沖氣體離子源的雙極脈沖放電特性,基于紅外熱成像法診斷HIPIB總能量及其焦點能量密度,采用法拉第筒測量離子束流密度,基于離子束飛行時間法分析離子成分,研究了離子束能量密度、離子束流密度以及離子成分產(chǎn)生規(guī)律,討論了離子束輸出穩(wěn)定性的主要影響因素,并提出了改善離子束穩(wěn)定性的方法。實驗研究了在真空背底氣壓為5 mPa時,離子二極管雙極脈沖電壓的負脈沖幅值和延遲時間對HIPIB參數(shù)的影響作用,在此基礎上,研究了在二極管陽極中通入不同氣體（N₂、CH₄、CO₂、H₂）對HIPIB輸出參數(shù)的影響。結(jié)果表明,在背底氣壓下,負脈沖幅值從230 kV增加到320 kV,分別得到了單一N⁺、混合N^+... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 強流脈沖離子束的發(fā)展及應用
        1.1.1 強流脈沖離子技術(shù)原理
        1.1.2 強流脈沖離子束在材料表面領(lǐng)域的應用
    1.2 磁絕緣離子二極管的原理及類型
        1.2.1 磁絕緣離子二極管的工作原理
        1.2.2 固體源離子二極管
        1.2.3 氣體源離子二極管
    1.3 本論文的研究目的及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
2 實驗裝置與檢測方法
    2.1 TEMP-6型離子加速器
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 弧柱面自磁絕緣氣體離子二極管
        2.1.3 離子二極管的充電過程
        2.1.4 強流脈沖離子束的形成
    2.2 強流脈沖離子束參數(shù)測量方法
        2.2.1 二極管的電流電壓測量
        2.2.2 紅外熱成像診斷法
        2.2.3 離子束飛行時間分析法
    2.3 本章小結(jié)
3 弧柱面聚焦自磁絕緣氣體離子二極管的雙極脈沖放電特性
    3.1 雙極脈沖的負脈沖幅值對離子束的影響
    3.2 雙極脈沖延遲時間對離子束的影響
    3.3 二極管通入不同氣體對離子束的影響
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
4 弧柱面聚焦自磁絕緣二極管氣體離子束輸出的穩(wěn)定性
    4.1 背底氣壓對離子束穩(wěn)定性的影響
    4.2 陽極表面材料對離子束穩(wěn)定性的影響
    4.3 討論
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
博士論文
[1]強流脈沖離子束特性及其燒蝕作用的實驗研究[D]. 朱小鵬.大連理工大學 2003

碩士論文
[1]航空發(fā)動機機匣加工刀具的強流脈沖離子改性實驗研究[D]. 倪振飛.中國民航大學 2018
[2]強流脈沖離子束升溫輻照WC-Ni硬質(zhì)合金涂層的表面強化機制研究[D]. 韓昆霖.大連理工大學 2018
[3]幾何聚焦強流脈沖離子束多脈沖穩(wěn)定性及特性研究[D]. 張志超.大連理工大學 2016



本文編號：3525212