双阳极栅控电子枪电源系统设计

发布时间：2020-09-11 20:52

　　 为了满足高性能电子直线加速器对电子束流品质的要求,合肥光源研制了一种外置式热阴极独立调谐微波电子枪(ITCRF gun),并针对常规热阴极栅控电子枪的不足,提出了一种“双阳极”结构的栅控电子枪作为ICTRF gun的外注入式电子源。它的电源也相对于栅控电子枪有所不同,本文针对“双阳极”结构的栅控电子枪电源系统展开了设计和研究工作。对于栅极脉冲的产生,可以采用三种耦合方式:变压器耦合、电容耦合和直接耦合,对三种耦合方式的原理进行了分析,使用PSPICE软件建立了这三种耦合方式的仿真模型,根据仿真结果分别设计了基于电容耦合和MOS管直接耦合方式的两种栅控电源。其次针对“双阳极”电子枪的结构特点,设计了一套正负20kV脉冲高压电源,为了实现较好的脉冲上升沿与下降沿,该电源采用了基于MOSFET串联的固态开关脉冲调制技术。详细介绍了 MOSFET串联开关的驱动设计、MOSFET串联均压技术、以及部分保护电路设计。对栅控脉冲电源和正负20kV脉冲高压电源进行了实验测量,对比了栅控电源中两种耦合电路的测量结果。最后为了了解该结构的电子枪电子束流的品质,搭建了束流测量装置,采用本电源对电子枪进行了束流测量,给出了部分电子束流测量的波形。
【学位单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TL53
【部分图文】：

图１．１热阴极栅控电子枪工作原理示意图逡逑

图１．２电子枪阴栅简化模型逡逑

图１．３合肥光源电子直线加速器中电子枪电源系统示意图逡逑

【参考文献】

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本文编号：2817161