强流低能电子枪及其实验平台的研制

发布时间：2022-11-04 23:38

　　太赫兹（THz）有着广泛的应用前景,基于自由电子激光（FEL）产生THz的方法是目前可以获得最高功率THz的方法,在国内外已得到广泛的重视。外置阴极独立可调谐微波电子枪（EC-ITC RF GUN）因其紧凑、低价、大电荷量和高流强密度的优点,而被紧凑型THz设备（FEL-THz）采用。作为微波电子枪的电子注入源,强流低能电子枪需要在15keV的低能条件下产生最大3.2A的电子束流,并且满足大压缩比、低能散等一系列要求,强烈的空间电荷作用给强流低能电子枪的研制带来困难。研制的强流低能电子枪采用了双阳极、栅控结构,这种结构可以轻易的控制束流流强并保持束流能散好于0.5%,同时有着高导流系数与大压缩比的特点。研究给出了栅控电子枪的设计方法,采用CST分段建模,深入分析栅网对束流的作用,并通过束流输运能力的计算检验分段建模中的束流流强。使用CST对电子枪结构尺寸进行优化设计,最后通过Opera仿真验证。论文对栅网网孔结构展开了研究,分析了栅网网孔结构对于束流的影响。基于强流低能电子枪参数测量需求,对电子枪实验平台展开研制,研制的电子枪实验平台适合束流能量0.5keV~20keV、流强不超过10... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究现状及意义
    1.3 主要研究内容
2 电子束流产生与测量方法
    2.1 电子束流产生
    2.2 电子枪束流动力学
    2.3 束流参数测量方法
    2.4 本章小结
3 强流低能电子枪的研制
    3.1 电子枪方案设计
    3.2 电子枪结构尺寸优化
    3.3 电子枪束流影响因素分析
    3.4 本章小结
4 电子枪实验平台的研制
    4.1 束流关键参数测量
    4.2 束流测量总体方案
    4.3 实验平台高精度准直
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹技术及其在国防与安全领域的应用[J]. 李树锋.  现代物理知识. 2017(04)
[2]一种微波栅控直流电子枪初步物理设计[J]. 谢应猛,张善才,汤振兴.  核技术. 2015(06)
[3]强流栅控电子枪设计分析[J]. 王今男,池云龙,周祖圣,吕琨.  核电子学与探测技术. 2011(04)
[4]上海光源150MeV电子直线加速器的设计与调试[J]. 赵明华,林国强,钟少鹏,汪宝亮,张骏强,刘卫红,周伟民,陈永忠.  中国物理C. 2008(S1)
[5]基于自由电子激光的小型太赫兹源初步设计[J]. 熊永前,秦斌,冯光耀,谭萍,田家胜,陈萍,杨军,余调琴,裴元吉,樊明武.  中国物理C. 2008(S1)
[6]国内外电子束焊接技术研究现状[J]. 张秉刚,吴林,冯吉才.  焊接. 2004(02)
[7]加速器束流发射度测量[J]. 袁勤良,王友智.  原子能科学技术. 1988(04)
[8]电镜电子枪的结构、原理及调整方法[J]. 肖荫厚.  植物学通报. 1986(Z1)

博士论文
[1]基于FEL高功率紧凑型THz源电子束装置相关技术研究[D]. 汤振兴.中国科学技术大学 2015
[2]高性能电子枪的设计与研究[D]. 李骥.中国科学技术大学 2014



本文编号：3701542