低能电子辐照加速器加速管的设计与优化

发布时间：2022-01-10 04:43

　　加速管是电子辐照加速器的重要组成部分，在加速器中起到束流的传输加速及聚焦作用，加速管的“三高”环境对加速管的材料、密封性及绝缘耐压性等提出了严格要求，因而加速管的设计在加速器系统设计中至关重要。本文从束流传输性能，高压绝缘稳定性能及机械强度性能等角度分析设计低能电子辐照加速器用直流高压加速管。首先，运用傍轴近似方法，依据刘维尔定理等束流传输理论，求解了束流传输包络解析曲线；随后在Ansoft中建立加速管模型，用有限元方法分析其电场分布，通过对发射面场区的分析得到束流初始相图，在此基础上分析束流的横向传输，用Matlab编写了基于四阶龙格-库塔方法的束流分析程序，并通过改变加速管结构等方式对束流传输过程进行优化分析。然后，侧重于分析高电压下的绝缘耐压方法，分析了加速管在高真空和高气压下绝缘击穿的不同因素，并对比分析了不同电极结构对绝缘特性的影响，总结了加速管的均压及过电压保护措施。最后，侧重于工程实现，从理论需求出发，选取确定了加速管的材料、封接工艺和密封类型等，并采用Solidworks simulation分析了加速管结构强度，重点分析了关键零件的在加速管装配体中的位移。本文从束流理... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源、研究意义和目的
    1.2 国内外辐射加工产业现状
    1.3 基本结构及设计要求
    1.4 研究内容及章节安排
2 加速管束流动力学理论分析
    2.1 电子在加速管电场中的运动
    2.2 相空间与相椭圆
    2.3 忽略空间电荷作用的束流传输理论
    2.4 考虑空间电荷效应的束流传输
    2.5 本章小结
3 加速管束流分析与优化
    3.1 加速管束流分析的基本思路
    3.2 线性近似法的束流分析模型
    3.3 改变加速管电场的束流分析
    3.4 本章小结
4 加速管的绝缘及稳定性分析
    4.1 影响加速管绝缘性能的主要因素
    4.2 沿加速管绝缘环表面闪络分析
    4.3 不同电极片结构对电子横向运动的影响
    4.4 加速管外部绝缘
    4.5 加速管的击穿保护措施
    4.6 本章小结
5 加速管的机械设计分析及校核
    5.1 选择加速管使用的材料选择
    5.2 加速管密封结构
    5.3 结构强度的设计及校核
    5.4 本章小结
6 全文总结
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3580073