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紧凑型ECR-DD中子发生器二次电子抑制研究
1
作者
廖晨伦
孟献才
+6 位作者
李旭
李晨暄
谢亚红
曹小岗
徐伟
李辉
梁立振
《真空科学与技术学报》
北大核心
2025年第2期81-88,共8页
中子发生器在工作时,D+被加速轰击至钛靶,钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子,加重电源负载,影响系统的稳定性。文章研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰...
中子发生器在工作时,D+被加速轰击至钛靶,钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子,加重电源负载,影响系统的稳定性。文章研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰孔逃逸的数量,并进一步影响腔室壁温度,导致壁吸附气体的释放,提升高压打火的频率。模拟分析了二次电子的传输路径,模拟显示靶面溅射二次电子一部分从腰孔溢出轰击在腔室壁,一部分溅射在电极内侧,少部分被反向加速轰击在陶瓷窗上,模拟结果与实物痕迹相吻合。基于该结果开展了电阻与磁场两种方式下二次电子的抑制实验,结果表明采用30−68 kΩ的电阻能较好抑制二次电子,此时能在相对较小的电流下获得更高的中子产额;使用1.3 T剩磁永磁铁在中心产生约100 Gs磁场,能实现二次电子的有效偏转,不影响中子产额的情况下电流下降约23%,实现二次电子的抑制效果。总的来说,在保证电极内部真空度的情况下,应尽量在电极壁开小孔或不开孔或采取有效的二次电子抑制措施,有助于提升中子发生器的稳定性,进而延长其使用寿命。
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关键词
氘氘中子源
二次电子抑制
电阻
抑制
磁场
抑制
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职称材料
密封中子管氘-氘产额及二次电子抑制
被引量:
3
2
作者
刘国财
张培旭
+2 位作者
刘志珍
李玮瑛
杨洪广
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期301-308,共8页
中子管的工作参数是影响中子产额的重要因素。为了更准确地调控D-D中子管的中子产额,对中子管的工作参数与产额关系进行了研究,同时为了提高中子管束流品质及寿命,对中子管的二次电子抑制进行实验。采用控制参数变量的方法分别研究了D-...
中子管的工作参数是影响中子产额的重要因素。为了更准确地调控D-D中子管的中子产额,对中子管的工作参数与产额关系进行了研究,同时为了提高中子管束流品质及寿命,对中子管的二次电子抑制进行实验。采用控制参数变量的方法分别研究了D-D中子管的热子电流、阳极高压、靶极高压对中子产额的影响,以及二次电子抑制电阻阻值与靶极电流之间的关系。结果表明:中子产额随着热子电流的增加而增加,当靶极高压为-80 kV、阳极高压为2.6 kV时,热子电流的最佳调控范围为290~305 mA;阳极高压与中子产额呈非线性关系,最佳阳极高压需要高于2.6 kV;靶极高压升高,中子产额随之增加,而且高压越高产额增加越快,靶极高压最佳工作范围为-120~-100 kV;D-D中子管二次电子抑制电阻阻值为8.7 MΩ或者抑制电压为403 V时,便可以完全抑制住二次电子。中子管的工作参数与中子产额的关系为今后中子管产额稳定性自调节可提供参考,二次电子抑制实验为抑制二次电子电流的产生提供依据。
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关键词
D-D中子管
热子电流
阳极高压
靶极高压
二次电子抑制
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职称材料
微孔阵列铜表面二次电子发射系数抑制研究
被引量:
5
3
作者
王泽卫
叶鸣
+3 位作者
陈亮
贺永宁
崔万照
张忠兵
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期50-56,共7页
针对微孔阵列对铜表面二次电子发射系数(SEY)的抑制效应进行实验研究以提高电真空器件性能。首先利用Casino软件模拟了入射能量分别为0.5keV和3keV的电子束垂直入射到方形微孔阵列表面的SEY,分析了方孔阵列的深宽比和孔隙率对本征二次...
针对微孔阵列对铜表面二次电子发射系数(SEY)的抑制效应进行实验研究以提高电真空器件性能。首先利用Casino软件模拟了入射能量分别为0.5keV和3keV的电子束垂直入射到方形微孔阵列表面的SEY,分析了方孔阵列的深宽比和孔隙率对本征二次电子发射系数(ISEY)、背散射二次电子发射系数(BSEY)及总二次电子发射系数(TSEY)的影响。然后采用半导体光刻工艺在铜箔表面制备具有不同形貌参数的圆孔阵列,采用激光扫描显微镜进行形貌分析和几何结构参数提取,采用二次电子测试平台进行TSEY测试。仿真结果表明:微孔阵列的深宽比、孔隙率越大,其SEY抑制特性越明显;随着微孔阵列深宽比逐渐增大,SEY逐渐趋于饱和;入射电子束能量较低时,微孔阵列对SEY抑制效应比入射能量较高时更为明显。实验结果表明:微孔阵列能有效抑制铜表面SEY,实测结果与仿真结果规律一致,为微孔阵列结构用于铜表面SEY抑制提供了依据。
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关键词
二次电子抑制
微孔阵列
Casino模拟
铜
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职称材料
纳米级ta-C薄膜对二次电子发射抑制的研究
被引量:
2
4
作者
张娜
陈仙
康永锋
《现代电子技术》
2013年第1期144-146,共3页
二次电子倍增引起的微放电效应已经成为制约空间通信技术发展的重要因素。提出采用纳米级四面体非晶碳(ta-C)薄膜抑制二次电子发射的新方法,研究了在镀银铝基材料上制备ta-C薄膜的工艺,以及薄膜中sp2键的含量以及薄膜的厚度对二次电子...
二次电子倍增引起的微放电效应已经成为制约空间通信技术发展的重要因素。提出采用纳米级四面体非晶碳(ta-C)薄膜抑制二次电子发射的新方法,研究了在镀银铝基材料上制备ta-C薄膜的工艺,以及薄膜中sp2键的含量以及薄膜的厚度对二次电子发射系数的影响。研究结果表明,涂层后的二次电子发射系数减小了35%;且当薄膜厚度超过5 nm,二次电子发射系数显著降低,当厚度大于10 nm,二次电子发射系数会增加,分析主要原因是薄膜厚度在5-10 nm时,sp2键的含量较大,呈现出石墨的弱二次电子发射特性,研究结果表明,ta-C薄膜可以较好地起到抑制二次电子作用。
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关键词
ta-C薄膜
二次电子
倍增放电
抑制
二次电子
发射
过滤阴极真空电弧
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职称材料
题名
紧凑型ECR-DD中子发生器二次电子抑制研究
1
作者
廖晨伦
孟献才
李旭
李晨暄
谢亚红
曹小岗
徐伟
李辉
梁立振
机构
合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
东华理工大学核科学与工程学院
中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所
中国科学院高能物理研究所
出处
《真空科学与技术学报》
北大核心
2025年第2期81-88,共8页
基金
合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)项目(21KZS202,21KZS208)
安徽省自然科学基金面上项目(2308085MA22)
国家自然科学基金项目(12005200,12105135)。
文摘
中子发生器在工作时,D+被加速轰击至钛靶,钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子,加重电源负载,影响系统的稳定性。文章研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰孔逃逸的数量,并进一步影响腔室壁温度,导致壁吸附气体的释放,提升高压打火的频率。模拟分析了二次电子的传输路径,模拟显示靶面溅射二次电子一部分从腰孔溢出轰击在腔室壁,一部分溅射在电极内侧,少部分被反向加速轰击在陶瓷窗上,模拟结果与实物痕迹相吻合。基于该结果开展了电阻与磁场两种方式下二次电子的抑制实验,结果表明采用30−68 kΩ的电阻能较好抑制二次电子,此时能在相对较小的电流下获得更高的中子产额;使用1.3 T剩磁永磁铁在中心产生约100 Gs磁场,能实现二次电子的有效偏转,不影响中子产额的情况下电流下降约23%,实现二次电子的抑制效果。总的来说,在保证电极内部真空度的情况下,应尽量在电极壁开小孔或不开孔或采取有效的二次电子抑制措施,有助于提升中子发生器的稳定性,进而延长其使用寿命。
关键词
氘氘中子源
二次电子抑制
电阻
抑制
磁场
抑制
Keywords
Deuterium-deuterium neutron source
Secondary electron suppression
Resistive suppression
Magnetic suppression
分类号
TL50 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
密封中子管氘-氘产额及二次电子抑制
被引量:
3
2
作者
刘国财
张培旭
刘志珍
李玮瑛
杨洪广
机构
中国原子能科学研究院反应堆工程研究所
出处
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期301-308,共8页
基金
科技部中子管项目(2017YFF0104201)
中核集团自主研发项目。
文摘
中子管的工作参数是影响中子产额的重要因素。为了更准确地调控D-D中子管的中子产额,对中子管的工作参数与产额关系进行了研究,同时为了提高中子管束流品质及寿命,对中子管的二次电子抑制进行实验。采用控制参数变量的方法分别研究了D-D中子管的热子电流、阳极高压、靶极高压对中子产额的影响,以及二次电子抑制电阻阻值与靶极电流之间的关系。结果表明:中子产额随着热子电流的增加而增加,当靶极高压为-80 kV、阳极高压为2.6 kV时,热子电流的最佳调控范围为290~305 mA;阳极高压与中子产额呈非线性关系,最佳阳极高压需要高于2.6 kV;靶极高压升高,中子产额随之增加,而且高压越高产额增加越快,靶极高压最佳工作范围为-120~-100 kV;D-D中子管二次电子抑制电阻阻值为8.7 MΩ或者抑制电压为403 V时,便可以完全抑制住二次电子。中子管的工作参数与中子产额的关系为今后中子管产额稳定性自调节可提供参考,二次电子抑制实验为抑制二次电子电流的产生提供依据。
关键词
D-D中子管
热子电流
阳极高压
靶极高压
二次电子抑制
Keywords
D-D neutron tube
thermionic current
anode high voltage
target high voltage
secondary electron suppression
分类号
TL58 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
微孔阵列铜表面二次电子发射系数抑制研究
被引量:
5
3
作者
王泽卫
叶鸣
陈亮
贺永宁
崔万照
张忠兵
机构
西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院
西安交通大学电子与信息工程学院
西北核技术研究所辐射探测科学研究中心
中国空间技术研究院西安分院空间微波技术国防科技重点实验室
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期50-56,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61501364
11275154)
文摘
针对微孔阵列对铜表面二次电子发射系数(SEY)的抑制效应进行实验研究以提高电真空器件性能。首先利用Casino软件模拟了入射能量分别为0.5keV和3keV的电子束垂直入射到方形微孔阵列表面的SEY,分析了方孔阵列的深宽比和孔隙率对本征二次电子发射系数(ISEY)、背散射二次电子发射系数(BSEY)及总二次电子发射系数(TSEY)的影响。然后采用半导体光刻工艺在铜箔表面制备具有不同形貌参数的圆孔阵列,采用激光扫描显微镜进行形貌分析和几何结构参数提取,采用二次电子测试平台进行TSEY测试。仿真结果表明:微孔阵列的深宽比、孔隙率越大,其SEY抑制特性越明显;随着微孔阵列深宽比逐渐增大,SEY逐渐趋于饱和;入射电子束能量较低时,微孔阵列对SEY抑制效应比入射能量较高时更为明显。实验结果表明:微孔阵列能有效抑制铜表面SEY,实测结果与仿真结果规律一致,为微孔阵列结构用于铜表面SEY抑制提供了依据。
关键词
二次电子抑制
微孔阵列
Casino模拟
铜
Keywords
secondary electron suppression
micro-hole array
Casino simulation
copper
分类号
O462.2 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
纳米级ta-C薄膜对二次电子发射抑制的研究
被引量:
2
4
作者
张娜
陈仙
康永锋
机构
空间微波技术重点实验室
西安交通大学
出处
《现代电子技术》
2013年第1期144-146,共3页
基金
空间微波技术重点实验室资助项目(914C5304011003)
文摘
二次电子倍增引起的微放电效应已经成为制约空间通信技术发展的重要因素。提出采用纳米级四面体非晶碳(ta-C)薄膜抑制二次电子发射的新方法,研究了在镀银铝基材料上制备ta-C薄膜的工艺,以及薄膜中sp2键的含量以及薄膜的厚度对二次电子发射系数的影响。研究结果表明,涂层后的二次电子发射系数减小了35%;且当薄膜厚度超过5 nm,二次电子发射系数显著降低,当厚度大于10 nm,二次电子发射系数会增加,分析主要原因是薄膜厚度在5-10 nm时,sp2键的含量较大,呈现出石墨的弱二次电子发射特性,研究结果表明,ta-C薄膜可以较好地起到抑制二次电子作用。
关键词
ta-C薄膜
二次电子
倍增放电
抑制
二次电子
发射
过滤阴极真空电弧
Keywords
ta-C film
multipactor discharge
secondary electron emission suppression
filtered cathodic vacuum arc
分类号
TN12-34 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
紧凑型ECR-DD中子发生器二次电子抑制研究
廖晨伦
孟献才
李旭
李晨暄
谢亚红
曹小岗
徐伟
李辉
梁立振
《真空科学与技术学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
密封中子管氘-氘产额及二次电子抑制
刘国财
张培旭
刘志珍
李玮瑛
杨洪广
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
3
微孔阵列铜表面二次电子发射系数抑制研究
王泽卫
叶鸣
陈亮
贺永宁
崔万照
张忠兵
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
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职称材料
4
纳米级ta-C薄膜对二次电子发射抑制的研究
张娜
陈仙
康永锋
《现代电子技术》
2013
2
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职称材料
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