加速管是電子輻照加速器的重要組成部分，在加速器中起到束流的傳輸加速及聚焦作用，加速管的“三高”環(huán)境對加速管的材料、密封性及絕緣耐壓性等提出了嚴(yán)格要求，因而加速管的設(shè)計(jì)在加速器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。本文從束流傳輸性能，高壓絕緣穩(wěn)定性能及機(jī)械強(qiáng)度性能等角度分析設(shè)計(jì)低能電子輻照加速器用直流高壓加速管。首先，運(yùn)用傍軸近似方法，依據(jù)劉維爾定理等束流傳輸理論，求解了束流傳輸包絡(luò)解析曲線；隨后在Ansoft中建立加速管模型，用有限元方法分析其電場分布，通過對發(fā)射面場區(qū)的分析得到束流初始相圖，在此基礎(chǔ)上分析束流的橫向傳輸，用Matlab編寫了基于四階龍格-庫塔方法的束流分析程序，并通過改變加速管結(jié)構(gòu)等方式對束流傳輸過程進(jìn)行優(yōu)化分析。然后，側(cè)重于分析高電壓下的絕緣耐壓方法，分析了加速管在高真空和高氣壓下絕緣擊穿的不同因素，并對比分析了不同電極結(jié)構(gòu)對絕緣特性的影響，總結(jié)了加速管的均壓及過電壓保護(hù)措施。最后，側(cè)重于工程實(shí)現(xiàn)，從理論需求出發(fā)，選取確定了加速管的材料、封接工藝和密封類型等，并采用Solidworks simulation分析了加速管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，重點(diǎn)分析了關(guān)鍵零件的在加速管裝配體中的位移。本文從束流理... 

【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)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源、研究意義和目的
    1.2 國內(nèi)外輻射加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
    1.3 基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求
    1.4 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 加速管束流動力學(xué)理論分析
    2.1 電子在加速管電場中的運(yùn)動
    2.2 相空間與相橢圓
    2.3 忽略空間電荷作用的束流傳輸理論
    2.4 考慮空間電荷效應(yīng)的束流傳輸
    2.5 本章小結(jié)
3 加速管束流分析與優(yōu)化
    3.1 加速管束流分析的基本思路
    3.2 線性近似法的束流分析模型
    3.3 改變加速管電場的束流分析
    3.4 本章小結(jié)
4 加速管的絕緣及穩(wěn)定性分析
    4.1 影響加速管絕緣性能的主要因素
    4.2 沿加速管絕緣環(huán)表面閃絡(luò)分析
    4.3 不同電極片結(jié)構(gòu)對電子橫向運(yùn)動的影響
    4.4 加速管外部絕緣
    4.5 加速管的擊穿保護(hù)措施
    4.6 本章小結(jié)
5 加速管的機(jī)械設(shè)計(jì)分析及校核
    5.1 選擇加速管使用的材料選擇
    5.2 加速管密封結(jié)構(gòu)
    5.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)及校核
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3580073