强流脉冲电子束辅助阳极的设计与性能研究

发布时间：2023-05-19 23:50

　　强流脉冲电子束的产生过程中,需要在阴极与工件之间构建由等离子体所组成的导电通道,以实现放电过程中电子束的传输。在前期研究中本课题组将潘宁放电应用于强流脉冲电子束,通过潘宁阳极内部及其与阴极和工件的相对区间形成空间放电,并成功构建大口径均匀的等离子体通道。但在研究中发现,依靠工件构建潘宁放电的对阴极,会导致等离子体通道受到工件表面的材料、粗糙度等因素的影响发生变化,从而出现能量不足、束斑畸形等不稳定的放电现象。本研究中针对工件在放电过程的影响问题对潘宁放电部分进行改进,主要增加了辅助阳极结构以构成潘宁放电的对阴极,从而达到减少工件表面对放电过程影响的目的。本研究中设计了六边形、环形和方形三类栅格结构的栅网作为辅助阳极,经过对辅助阳极成品的检测和筛选,得到栅丝宽度0.3mm、栅丝厚度0.3mm的辅助阳极尺寸结构合格,可用于潘宁放电实验。在放电实验中发现,相对于六角孔和方形孔辅助阳极,环形孔辅助阳极在同种实验条件下能够在放电过程中具有稳定的放电波形和放电现象,将作为接下来放电实验的辅助阳极。在阳极电压3.5kV、工作气压3.0×10^-2Pa、磁场0.16T、辅助阳极直接...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 电子束表面改性技术
    1.2 强流脉冲电子束材料表面改性的研究
        1.2.1 强流脉冲电子束材料表面改性研究背景
        1.2.2 强流脉冲电子束表面改性概述
        1.2.3 火花源型强流脉冲电子束
    1.3 潘宁阳极等离子体源
        1.3.1 等离子体概述
        1.3.2 潘宁阳极等离子体源的设计
    1.4 新型束源型强流脉冲电子束的进展
    1.5 本文主要研究内容
2.实验设计及准备
    2.1 辅助阳极的设计和检测
    2.2 放电装置的原理及设计
        2.2.1 新型强流脉冲电子束束源
        2.2.2 新型束源的电源设计
        2.2.3 实验流程设计
3.实验与讨论
    3.1 等离子体通道的形成及现象
    3.2 辅助阳极结构的影响
    3.3 新型束源放电实验过程
        3.3.1 潘宁阳极电压
        3.3.2 真空度
        3.3.3 磁场强度
        3.3.4 阳极限流电阻
        3.3.5 辅助阳极电阻
        3.3.6 辅助阳极电位
    3.4 实验结果的分析与讨论
        3.4.1 新型束源的放电过程
        3.4.2 实验结果与分析
结论
展望
参考文献
致谢



本文编号：3820129