强流高压加速器束流性能提升的研究
发布时间：2021-01-09 13:28
在强流高压电子加速器中,电子束流性能的好坏对加速器能否正常地运行工作起了决定性作用。为使从电子枪引出的电子束流在加速管的传输中能够得到正常地聚焦、加速和引出,对加速环境提出了很高的要求。加速器中出现束流的问题,例如束流稳定、聚焦、空间电荷效应等,大多是和加速管的设计有关,所以解决束流问题的关键在于研究加速管物理设计。然而在强流高压加速器中,加速管涉及的物理现象和问题种类繁多,如全电压效应、电子负载现象、真空击穿等。加速管出现的问题错综复杂,一个问题的出现会带来另一个问题产生。为了改善大功率强流高压加速器的束流传输过程,提升加速器的性能,本课题研究的内容将围绕电子高压加速器的加速管的优化设计展开。该研究内容从加速管的加速电场出发。与以往的均匀电场加速不同,论文研究了采用透镜电场加速的方法。利用透镜电场加速可以有效地抑制电子负载现象,从而提高了电子束流加速传输的稳定性。理论分析和模拟仿真都给出了透镜电场在这方面有效性的证明。为研究加速管对束流的聚焦能力,搭建了加速管实验平台。通过实验测量并获取到电子束流在截面方向的信息。通过截面重构方法,得到束流密度分布,进而分析透镜电场加速管的聚焦性,证...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Dynamitron加速器高压发生器原理图
~ 7 ~DD 型电子辐照加速器是一种高频高压辐照装置，作为电子辐照源广泛地应用在工业加工生产中。中国科学院上海应用物理研究所研究生产的 DD 型电子辐照加速器类型及参数指标如表格 3 所示。表格 3. DD 型电子辐照加速器类型及参数指标型 号 DD-1.5 DD-2.5 DD-3.0 DD-5.0最高能量（MeV） 1.5 2.5 3.0 5.0束流（mA） 20，30，40 20，30扫描宽度（mm） 900-1200能量不稳定度 ＜±3%束流不稳定度 ＜±3%加速器类型 地那米（高频高压加速器）应用领域 热缩材料/电线电缆/等 热缩材料/保鲜/灭菌/等
域中电子辐照加工技术得到广泛的应用，利用电子加在辐照加工行业中占有很大的比例。高频高压电子加电线电缆的电子加速器中较为常见的装置类型，它的：加速管、电子枪、电源系统、扫描系统、控制系系统、SF6气体处理系统等[29]。本课题主要研究加因此从介绍加速管结构开始。电极由加速电极和绝缘陶瓷环交替组合焊接在一起的管加速器性能指标的关键部件之一[30]。高频高压电子如图 3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]辐照交联聚乙烯（PE-Xc）管材[J]. 汪盛超,张成武. 化学工程师. 2013(06)
[2]强流脉冲束在静电加速管中传输研究及模拟计算[J]. 李超龙,石海泉,吕建钦. 原子核物理评论. 2012(04)
[3]核电站电缆料的研究进展[J]. 武卫莉,虞文品,田磊. 材料导报. 2011(15)
[4]一种辐照加速器用电子枪的结构设计[J]. 于晓娟,吴迅雷,蒋振柏,孟鸣凤. 核技术. 2011(01)
[5]高压型低能大功率辐照加速器电子枪研制[J]. 秦久昌,张卫东,崔志鹏. 原子能科学技术. 2010(03)
[6]电子束辐射技术应用研究及发展前景[J]. 杜方岭,王志芬,王守经,胡鹏,张奇志. 山东农业科学. 2009(12)
[7]辐照加速器扫描磁铁电源的研制[J]. 王相綦,徐玉存,冯德仁,郝浩,裴元吉,洪义麟. 核技术. 2008(06)
[8]国际辐射加工现状[J]. 王艳丽,包伯荣,吴明红,孙喜莲. 中国核工业. 2007(09)
[9]基于PLC的高频高压电子加速器控制系统[J]. 韩剑辉,张玉宝,朱宪臣. 哈尔滨理工大学学报. 2007(03)
[10]绝缘体二次电子发射系数测量装置的研制[J]. 谢爱根,郭胜利,李传起,裴元吉. 强激光与粒子束. 2007(01)
博士论文
[1]基于绝缘芯平面变压器的高压电源研制[D]. 田佳甲.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2015
[2]紧凑型亚毫米波FEL预注入器关键技术研究[D]. 胡桐宁.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]ETFE绝缘电线电缆电子辐照交联技术研究[D]. 闵峻.复旦大学 2013
[2]低能电子辐照加速器加速管的设计与优化[D]. 陈金华.华中科技大学 2013
[3]量热法电子束吸收剂量测量方法的研究[D]. 龚晓明.中国计量科学研究院 2010
[4]加铝合金电缆营销策略研究[D]. 尧可.电子科技大学 2011
[5]空芯绝缘芯变压器加速器高压系统研究[D]. 尹迪迪.华中科技大学 2008
[6]4MeV静电加速器高频离子源的研制[D]. 李涛.郑州大学 2007
[7]单晶LaB6热阴极直流发射特性实验研究和强流电子枪及加速管物理研究[D]. 王汉斌.中国工程物理研究院 2005
[8]铁电阴极二极管发射特性研究[D]. 向飞.中国工程物理研究院 2004
[9]HI-13串列加速器省级工程物理分析[D]. 黄大章.中国原子能科学研究院 2000
本文编号：2966740
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Dynamitron加速器高压发生器原理图
~ 7 ~DD 型电子辐照加速器是一种高频高压辐照装置，作为电子辐照源广泛地应用在工业加工生产中。中国科学院上海应用物理研究所研究生产的 DD 型电子辐照加速器类型及参数指标如表格 3 所示。表格 3. DD 型电子辐照加速器类型及参数指标型 号 DD-1.5 DD-2.5 DD-3.0 DD-5.0最高能量（MeV） 1.5 2.5 3.0 5.0束流（mA） 20，30，40 20，30扫描宽度（mm） 900-1200能量不稳定度 ＜±3%束流不稳定度 ＜±3%加速器类型 地那米（高频高压加速器）应用领域 热缩材料/电线电缆/等 热缩材料/保鲜/灭菌/等
域中电子辐照加工技术得到广泛的应用，利用电子加在辐照加工行业中占有很大的比例。高频高压电子加电线电缆的电子加速器中较为常见的装置类型，它的：加速管、电子枪、电源系统、扫描系统、控制系系统、SF6气体处理系统等[29]。本课题主要研究加因此从介绍加速管结构开始。电极由加速电极和绝缘陶瓷环交替组合焊接在一起的管加速器性能指标的关键部件之一[30]。高频高压电子如图 3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]辐照交联聚乙烯（PE-Xc）管材[J]. 汪盛超,张成武. 化学工程师. 2013(06)
[2]强流脉冲束在静电加速管中传输研究及模拟计算[J]. 李超龙,石海泉,吕建钦. 原子核物理评论. 2012(04)
[3]核电站电缆料的研究进展[J]. 武卫莉,虞文品,田磊. 材料导报. 2011(15)
[4]一种辐照加速器用电子枪的结构设计[J]. 于晓娟,吴迅雷,蒋振柏,孟鸣凤. 核技术. 2011(01)
[5]高压型低能大功率辐照加速器电子枪研制[J]. 秦久昌,张卫东,崔志鹏. 原子能科学技术. 2010(03)
[6]电子束辐射技术应用研究及发展前景[J]. 杜方岭,王志芬,王守经,胡鹏,张奇志. 山东农业科学. 2009(12)
[7]辐照加速器扫描磁铁电源的研制[J]. 王相綦,徐玉存,冯德仁,郝浩,裴元吉,洪义麟. 核技术. 2008(06)
[8]国际辐射加工现状[J]. 王艳丽,包伯荣,吴明红,孙喜莲. 中国核工业. 2007(09)
[9]基于PLC的高频高压电子加速器控制系统[J]. 韩剑辉,张玉宝,朱宪臣. 哈尔滨理工大学学报. 2007(03)
[10]绝缘体二次电子发射系数测量装置的研制[J]. 谢爱根,郭胜利,李传起,裴元吉. 强激光与粒子束. 2007(01)
博士论文
[1]基于绝缘芯平面变压器的高压电源研制[D]. 田佳甲.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2015
[2]紧凑型亚毫米波FEL预注入器关键技术研究[D]. 胡桐宁.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]ETFE绝缘电线电缆电子辐照交联技术研究[D]. 闵峻.复旦大学 2013
[2]低能电子辐照加速器加速管的设计与优化[D]. 陈金华.华中科技大学 2013
[3]量热法电子束吸收剂量测量方法的研究[D]. 龚晓明.中国计量科学研究院 2010
[4]加铝合金电缆营销策略研究[D]. 尧可.电子科技大学 2011
[5]空芯绝缘芯变压器加速器高压系统研究[D]. 尹迪迪.华中科技大学 2008
[6]4MeV静电加速器高频离子源的研制[D]. 李涛.郑州大学 2007
[7]单晶LaB6热阴极直流发射特性实验研究和强流电子枪及加速管物理研究[D]. 王汉斌.中国工程物理研究院 2005
[8]铁电阴极二极管发射特性研究[D]. 向飞.中国工程物理研究院 2004
[9]HI-13串列加速器省级工程物理分析[D]. 黄大章.中国原子能科学研究院 2000
本文编号：2966740
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