电子直线加速器电子枪设计的计算机方法

本文基于Pierce电子枪理论和拉普拉斯方程的有限差分解,采用了一种新的计算机方法设计电子直线加速器电子枪。该方法包括:(1)根据设计要求确定电子枪电极。(2)对确定的电子枪进行计算机分析,计算电子束特性。该方法比常用的电解槽模拟法精度高、时间省。与一般的计算机方法相比,它基本上实现了确定电子枪电极的自动化。轴对称平行流电子枪的设计表明,即使采用较大的网格,仍有较好的精度。最后,用该法设计了4 MeV驻波加速器电子枪。     

NSRL 200MeV电子直线加速器的电子枪触发系统

简要介绍了ＮＳＲＬ２００ＭｅＶ电子直线加速器的电子枪触发系统研制中的ｎｓ功率脉冲的获得、抗干扰技术及直流高压的隔离技术，并给出了该电子枪系统实际发射束流的波形图。     

HIRFL-CSR主环电子冷却装置控制系统

介绍了HIRFL-CSR中主环电子冷却装置控制系统的整体设计、硬件结构和软件设计。实现了对主环电子冷却装置的计算机控制和网络界面操作,使主环电子冷却装置的运行更加方便、稳定和可靠。     

高性能电子束产生装置及性能测试

本文介绍了一种高性能电子束产生装置的实现方法，并给出这种装置的各类参数的实验测试方法和结果。     

高压型低能大功率辐照加速器电子枪研制

低能大功率辐照加速器广泛用于辐照加工产业。本工作研制出一台二极电子枪作为高压型低能大功率辐照加速器的电子源,并通过出束实验对其加以优化,最后确定了二极电子枪的最佳结构、尺寸及运行参数等。结果表明,从电子枪引出电子束的能量为5~25 keV,流强为60~100 mA,束斑为15~30 mm,半散角为0.6°~1.6°,不稳定度好于±0.6%。该电子枪工作稳定,寿命长于5 000 h。     

高能强流电子枪的数学模拟

本文计算4MeV电子环加速器用的脉冲电子枪的电流发射规律和电子在空间的轨迹,给出不同几何条件下的计算结果。     

强流窄脉冲电子枪系统

该束流源利用铁氧体线强功率纳秒脉冲发生器驱动一支加栅皮尔斯枪。在阴极负高压值为82kV时,可得到幅值19A,宽度2.4ns的阳极输出窄脉冲电子束流。根据束流测试结果,文章简略讨论了电子极间渡越时间对束流及枪设计的影响。     

电子直线加速器电子枪栅控脉冲板的短脉冲特性研究

用等效电路法探讨了电子枪栅控脉冲板的短脉冲输出波形及幅度，并给出与关晶体管数量间的关系。依此研制成功的脉冲板满足了中国科学技术大学国家同步辐射实验室２００ＭｅＶ电子直线加速器的要求，该设备几年来一直稳定工作。     

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。     

The Use of an Electron Microchannel as a Self-Extracting and Focusing Plasma Cathode Electron Gun

A new and simple type of electron gun is presented.Unlike conventional electron guns,which require a heated filament or extractor,accelerator and focusing electrodes,this gun uses the collimated electron microchannels of an inertial electrostatic confinement(IEC) discharge to achieve the same outcome.A cylindrical cathode is placed coaxially within a cylindrical anode to create the discharge.Collimated beams of electrons and fast neutrals emerge along the axis of the cylindrical cathode.This geometry isolates one of the microchannels that emerge in a negatively biased IEC grid.The internal operating pressure range of the gun is 35-190 m Torr.A small aperture separates the gun from the main vacuum chamber in order to achieve a pressure differential.The chamber was operated at pressures of 4-12 m Torr.The measured current produced by the gun was 0.1-3 m A(0.2-14 m A corrected measurement) for discharge currents of 1-45 m A and discharge voltages of 0.5-12 k V.The collimated electron beam emerges from the aperture into the vacuum chamber.The performance of the gun is unaffected by the pressure differential between the vacuum chamber and the gun.This allows the aperture to be removed and the chamber pressure to be equal to the gun pressure if required.     

多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究

本文介绍了一种应用于多能量档电子直线加速器栅控电子枪的专用电源。根据栅控电子枪的工作需求,电子枪的阴极处于-50 kV高压上,电源的3路输出,包括灯丝电源、偏压电源和栅控脉冲电源,均通过高压隔离变压器,将信号输送到高压端的灯丝、阴极和栅极上。利用主控计算机精确调节了电子枪发射束流的大小和脉冲宽度,以满足加速器多能量输出的需求。高压端均为无源器件,以降低故障率。此电源结构简单、调节方便、工作稳定,已在多能量档电子直线加速器上连续工作近4 a,运行状态良好。     

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。     

用于DC-SC光阴极微波电子枪中的Cs2Te光阴极研制

文章介绍DC-SC光阴极微波电子枪中的关键部件——Cs2Te光阴极的研制。采用两种方法制得了高量子效率要求的Cs2Te光阴极，并实验比较了两种制备方法的效果。针对制备中的超高真空、精确控制Cs原子流量和阴极温度等关键问题，设计了用于DC-SC光阴极微波电子枪中的光阴极制备室。     

Velocity Distributions in High Density Gadolinium Atomic Beam Produced with Axial Electron Beam Gun

The parallel and perpendicular velocity distributions of a gadolinium atomic beam produced with an axial electron beam gun have been measured by a Doppler-shift technique and a Doppler limited absorption spectroscopy, respectively. The atomic density of 10¹⁸~10¹⁹atoms/m³ at a laser irradiated zone was sufficient for the process, such as an atomic vapor laser isotope separation. The atomic beam velocity of 800 m/s was obtained by a free expansion near an evaporation surface. This velocity, however, was 100 m/s slower than that we had measured with a magnetic transverse electron beam gun in a previous experiment. The reasons for the slower velocity in this experiment than that in the previous one are discussed. In keeping with the deposition rate, the parallel translational temperature rapidly decreased to 200 K, while the perpendicular translational temperature gradually increased and approached to the parallel translational temperature. This result suggested that the collisional region where both translational temperatures are equal extended to the laser irradiated zone in high-rate evaporations.     

兰州重离子加速器冷却储存环射频堆积过程模拟

考虑了重离子冷却储存环中粒子纵向相振荡的运动特性及电子冷却的作用,模拟兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL－CSR）主环中的射频堆积过程,给出了高频参数在射频堆积过程中随时间的变化曲线,为高频腔的设计及机器运行时的参数预置了理论依据。     

电子束辐照对李斯特菌生理特性的影响

以英诺克李斯特菌为研究对象,探讨了不同电子束辐照剂量（0.00、0.75、1.50、2.25、3.00、3.75、5.00 kGy）对李斯特菌的灭活作用和生理状态（包括细胞膜通透性、胞内离子泄漏量、Na⁺K⁺-ATP酶和Ca²⁺Mg²⁺-ATP酶活性、膜电位、菌悬液pH值）的影响。结果显示：经5.00 kGy电子束辐照后,李斯特菌菌落总数(N)的对数lg N由对照组的8.9降至5.00 kGy时的1.4,D₁₀=0.69 kGy,杀菌效果显著。随着剂量的增加,细胞膜通透性显著增大、胞内离子（K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺）泄漏量显著增加、Na⁺K⁺-ATP酶和Ca²⁺Mg²⁺-ATP酶活性显著降低、膜电位及菌悬液pH值显著下降。以上结果表明,电子束辐照造成李斯特菌生理代谢紊乱,从而加速菌体的死亡。     

DZ-12/4多能量档电子直线加速器辐照关键参数测试

中国原子能科学研究院建立了一台DZ-12/4多能量档电子直线加速器,该装置主要用作辐射加工级电子束辐照实验平台。为了检测该电子束辐照实验平台辐照工艺控制参数,本文利用中国原子能科学研究院FJL-02型辐射变色薄膜剂量计对DZ-12/4多能量档电子直线加速器关键参数能量进行了测量,并对研制的束流监测系统法拉第筒的可靠性进行了验证。结果表明,DZ-12/4多能量档电子直线加速器能量在4~12 MeV范围可调,运行参数准确可靠;日常运行中,加速器运行人员通过监测设备和调节加速器参数可有效控制并估计辐照剂量,具有非常好的实用性和简便性。     

A Magnetic Electron Analyzer for Plasma Focus Electron Energy Distribution Studies

The paper describes the construction of a magnetic electron analyzer for pulsed beam electron energy distribution studies. The single shot information is obtained using a NMOS linear image sensor. Both the energetical and the sensitivity calibration were performed using careful numerical simulations. For simplicity, the signals can be read on an oscilloscope, and they are transmitted via an optic fiber, which allows the analyzer to work while connected to high voltage. The analyzer was successfully implemented on a 15 kV/3 kJ plasma focus device and was used to study the electron energy distribution in the 30–660 keV range..