低发射度C波段光阴极微波电子枪设计与优化

自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)对电子束的发射度有极高的要求.近年来,可产生短电子束团并且具有高亮度性质的电子枪,是研发高性能FEL的核心部分,也是重要挑战与研究热点.一个很有前景的方向是提高微波电子枪(RF电子枪)内的加速梯度.提高现有电子枪的梯度,需要对电子枪微波场的优化、螺线管的设计...     

可更换阴极热子的辐照加速器用电子枪

本文介绍了工作电压为60 kV、峰值电流为550-600 mA、射程要求为60 mm、注腰不大于Φ4 mm的电子枪的研制.该电子枪用于辐射加工电子直线加速器(10 MeV 1.5 mA).为降低加速器的运营成本,该电子枪特别设计为可更换阴极热子型.采用Egun、Mafia等软件进行模拟计算,基本按照速调管生产的工艺流程...     

钪酸盐阴极电子枪双短脉冲发射实验研究

本工作研究在ns量级双脉冲高压下钪酸盐阴极电子枪电流发射。实验中采用Blumlein线形成ns量级脉冲高压作为电子枪馈入高压,脉冲宽度约为80ns,双脉冲间隔约为300ns。实验结果表明:在消除了空间高频干扰后,法拉第筒测量到的电子枪发射电流脉冲形状与馈入的ns量级双脉冲高压形状非常吻合。由此验证了钪酸盐阴极电子枪对ns级脉冲高压发射响应能力能满足双短脉冲高压工作状态要求,可以作为ns量级多脉冲电子束注入器。     

LaMo阴极材料的制备与对比测试

对ＬａＭｏ阴极材料的制备进行了探索性的尝试,并对从美国购进的ＬａＭｏ阴极材料和自制的ＬａＭｏ材料的发射特性及用于强流离子源的弧放电性能进行了对是度是了较好的实验结果。     

一种辐照加速器用电子枪的结构设计

本文针对于辐照加速器用电子枪的使用环境及自身的特点,在结构设计过程中,重点考虑了阴极热子组件的相关设计及电子枪对中性的保证方法,从而设计出了一种能够随时更换阴极热子组件的辐照加速器用电子枪,同时根据其结构特点设计了相关的模夹具,减少了在装架过程中产生的累计误差,保证了电子枪的对中性.通过试验验证,在高压为60-65 k...     

HIRFL-CSR电子冷却装置电子枪的参数测试

在用实心电子束对离子进行冷却过程中，束流累积会增强电子离子重组概率和空间电荷效应而引起束流损失。针对这个问题，HIRFL-CSR电子冷却装置采用了一种能够产生从实心到空心电子束且电子束密度连续可调的特殊电子枪设计。本文介绍电子枪的结构及工作特点，给出一些主要参数的实验结果，并通过理论计算分析了用空心电子束进行冷却的优点。      

低发射度L波段光阴极微波电子枪物理设计

太赫兹(THz)光源对电子束的能量、能散及发射度有极高要求,研发高性能电子源是基于自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)的THz光源的重要挑战。对电子腔中束团发射度增长机制的研究,有助于设计针对有效的发射度补偿方案。本文首先描述了L波段光阴极微波电子枪腔的设计,利用POISSON Superfish软件给出了腔内电磁场分布,详细分析了束流发射度增长的因素,讨论发射度补偿原理。由此提出基于主副螺线管线圈抑制发射度增长的补偿方案,并用ASTRA程序对补偿效果进行模拟计算。结果表明,采用该补偿方案后,电子腔输出束团的能散和发射度有显著改善,达到THz光源对于电子源的要求。     

阴极有半圆柱形凹槽的非对称磁控管型H~-离子源的试验研究

一、前言国内唯一的一台标准磁控管型H~-离子源已在1983年完成了桌上试验研究,达到了预期的指标。试验中发现,该源按弧功率估算应能引出更多的H~-束流(>50mA),H~-束流的引出除受该装置引出电压(<18kV)的限制外,阴极表面利用系数低也限制了H~-束流的引出,为提高源的效率,引用了阴极-阳极引出狭缝形状聚焦技术,试制了一个带半圆     

基于QFD和FPBS的核辐射环境下电子枪转运装置设计

融合质量功能展开（QFD）和功能-原理-行为-结构（FPBS）2种方法,改进得到了面向工程装置的创新设计流程。在该设计流程的引导下,针对核辐射环境的具体要求,通过材料、结构、控制方式等的设计,基于认知将隐性知识显性化表达,设计出符合工程需求的电子枪转运装置,达到了核辐射环境的基本要求,同时验证了此工程装置创新设计流程的可靠性。      

宽范围高精度电子枪系统的设计与验证

“空间环境地面模拟装置”是“十二五”国家重大科技基础设施项目,针对其子项目“低能电子加速器及束线”中辐照加速器的要求,在原有二极电子枪基础上增加了控制栅极。使用CST Particle Studio仿真研究了电子枪部分结构参数变化对引出束流强度的影响,设计出产生50 mA高品质束流的电子枪,并用PBGUNS(Particle Beam GUN Simulation)软件对设计结果进行验证。最后在电子枪实验平台上检验了电子枪结构参数变化对引出束流强度的影响规律,并对电子枪结构进行了优化。结果表明优化后的电子枪能够以阴极初级加热电压作粗调、栅极电压作细调的方式引出1μA～50 mA高品质电子束。     

Electron gun for SSRF

A 100 kV triode-electron-gun has been designed and manufactured for the Linac of Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF). In this paper the performance of the gun and some key components are described.     

电子枪束流截面测量系统

电子枪束流截面测量系统采用单片机控制步进电机驱动测试丝在束流下快速扫描,同时完成束流的数据采集,通过Matlab实现立体图的输出,从而判断电子枪的工作情况。用此系统在5mA束流下进行了测试,得到了束斑直径(13-14mm)和截面束流密度矩阵。     

辐照食品直线加速器电子枪设计

本文介绍了中国科技大学国家同步辐射实验室研发的一台食品辐照保鲜用直线加速器中电子枪的设计.通过枪体内电磁场模拟计算、优化电子枪形状、并且在考虑空间电荷效应情况下对电子束发射过程进行模拟,得到了满足设计要求的束斑尺寸.另外对电子枪的加工和调试过程也进行了介绍,通过电子枪高压老炼及出束实验表明,其各项参数性能均达到设计要求.另外对直线加速器螺线管聚焦线圈漏场对束流的影响也作了讨论,采用相应措施可增加磁屏蔽,减小漏场影响,保证束流品质.     

电子能量损失谱仪用中高能电子枪的研制

研制了一台电子能量损失谱仪用的中高能电子枪。其产生的电子与原子、分子发生碰撞,通过谱仪收集、分析散射电子的动量和能量,可以获得靶的电子结构和碰撞动力学信息。该电子枪结构简单,由热阴极、栅极、阳极、聚焦极和偏转板组成;电子能量可调范围大(1-3 keV),操作简单。为了获得最优的束流条件,利用SIMION电子光学软件模拟了电子发射源大小和初始发散角对靶点处的束斑大小和束流发散角的影响。在电子能量为1.5 keV条件下,实验检验给出在离电子枪出口27 mm处可获得束径约为0.95 mm、束流发散角约0.93°和束流强度6.27mA的电子束,满足电子能量损失谱仪的使用要求。     

IFMIF test cell design: Current status and key components

The IFMIF (International Fusion Material Irradiation Facility) test cell design has been further developed and optimized based on the existing modular test cell concept. Key features of the current test cell include actively cooled surrounding shielding walls with coverage of internal surfaces with stainless steel liner, independent two layer top shielding plugs for protecting the access cell from neutron and gamma radiation from the test cell, optimized piping and cabling plugs for accommodating pipe and cable penetrations and for minimizing neutron streaming, rearranged lithium quench tank to outside of the test cell, etc. According to preliminary neutronic calculation results, limited access to the quench tank area for maintenance after beam shut-off can be expected with the current arrangement. Maintenance of the lithium inlet and outlet pipes as well as the two beam ducts are also possible by introducing removable shielding plugs which can be removed and replaced in case of failure.     

电子加速器房扩容技改的辐射屏蔽设计

介绍了电子加速器房扩容技巧的辐射屏蔽设计,计算和验证结果,技改方案包括：加速器升级;增设耳房式迷宫以安装回转式工件传送装置,在耳房内增设局部屏蔽砼块以增强屏蔽表能力,在加速器运行条件下现场环境辐射水平实测结果与计算机结果与基本相符。     

Electron spectroscopies and their use for materials characterization

We present here a general overview of electron spectroscopies from a practical point of view. The most frequently used ones are described and the type of structural information they can provide on materials is explained in relation to the physical processes on which they are based. Furthermore, we explore critically and in detail various tools that have been developed to allow a systematic solving of structures by these spectroscopies.     

Current status of the engineering design of the test modules for the IFMIF

Under Broader Approach (BA) Agreement between EURATOM and Japan, IFMIF/EVEDA (International Fusion Materials Irradiation Facility/Engineering Validation and Engineering Design Activities) has been performed since the middle of 2007. IFMIF presents three main facilities (the Accelerator Facility, Li Target Facility and Test Facilities). A previous design of IFMIF was summarized in the comprehensive design report [1]. The present EVEDA phase aims at producing a detailed, complete and fully integrated engineering design of IFMIF. The delivery of the “Intermediate IFMIF Engineering Design Report” is foreseen mid-2013. The goal of IFMIF is to obtain the indispensable design database to allow the design and licensing of DEMO and ensuring commercial reactors thanks to the materials data set obtained from planned evaluation tests such irradiations in high flux test modules (HFTM-vertical rig, HFTM-horizontal rig), medium flux test modules (creep fatigue test module, tritium release test module, liquid breeder validation module) and low flux test modules of IFMIF. In addition, the Startup Monitoring Module will be used for IFMIF commissioning. This paper is summarizing the overall current progress status of the engineering and conceptual design of the test modules in IFMIF/EVEDA.