带电粒子束在真空中传输时的扩散研究 被引量：5

1

作者 戴宏毅 肖亚斌 +1 位作者 王同权 张树发 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期6-10,共5页

根据相对论力学对带电粒子束在其自生场作用下通过外层空间的真空中传输时束的扩散进行了研究。提出了一种计算粒子束径向半径扩散的方法 ;计算并讨论了粒子束类型、能量、流强和出口初始半径等各种因素对束扩散的影响 ;得出了尽可能减... 根据相对论力学对带电粒子束在其自生场作用下通过外层空间的真空中传输时束的扩散进行了研究。提出了一种计算粒子束径向半径扩散的方法 ;计算并讨论了粒子束类型、能量、流强和出口初始半径等各种因素对束扩散的影响 ;得出了尽可能减少粒子束扩散的束参数。所得结果同现有公布的数据相符合。 展开更多

关键词 带电粒子束 传输 真空 扩散 自生场 相对论力学 加速器 军事兵器

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随移动窗推进的带电粒子束团长程传输模拟分析 被引量：5

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作者 郝建红 王希 +4 位作者 张芳 赵强 薛碧曦 范杰清 董志伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期168-174,共7页

直接采用粒子模拟方法较难实现带电粒子束团千米量级的长程传输模拟,针对此问题以静电模型为基础,引入移动窗技术,使百米量级的粒子传输窗口与束团同步推进运动,建立了带电粒子束团的长程传输模型。将模拟得到的带电粒子束团径向膨胀特... 直接采用粒子模拟方法较难实现带电粒子束团千米量级的长程传输模拟,针对此问题以静电模型为基础,引入移动窗技术,使百米量级的粒子传输窗口与束团同步推进运动,建立了带电粒子束团的长程传输模型。将模拟得到的带电粒子束团径向膨胀特性同包络方程的计算结果进行对比,两者吻合较好,证明了在带电粒子束团长程传输模拟研究中结合移动窗技术的可行性及所建模型的合理性。利用此模型分析了100 MeV相对论电子束团的长程传输过程,发现传输过程中束团的自生电场和磁场在径向上呈高度对称分布,轴向上则呈轻微前冲分布;同时,束团内部粒子的轴向速度分布也会发生变化。利用此模型分析了听语音聊科研与作者互动100 MeV电子束团的长程传输过程及其内部参数和自生场量的变化。 展开更多

关键词 带电粒子束团 长程传输 移动窗技术 粒子模拟

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带电粒子束偏转系统像差分析的自动微分方法

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作者 王莉萍 唐天同 +1 位作者 程彬杰 蔡 杰 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期367-373,共7页

根据AD技术的基本原理，研究了对带电粒子光学系统进行像差分析的AD方法，给出了偏转系统高斯光学性质及三阶几何像差系数的AD表述。利用面向对象的编程技术，在Visual C++中编制了一个软件包，实现了基本AD功能及带电粒子光学计算功能... 根据AD技术的基本原理，研究了对带电粒子光学系统进行像差分析的AD方法，给出了偏转系统高斯光学性质及三阶几何像差系数的AD表述。利用面向对象的编程技术，在Visual C++中编制了一个软件包，实现了基本AD功能及带电粒子光学计算功能。用此软件计算了鞍型线圈磁偏转器的高斯光学性质及三阶像差，其结果具有非常高的精度，高斯光学性质的计算相对误差仅为10－１３量级甚至更低。证明AD方法对带电粒子光学系统的像差分析是极其有效的。 展开更多

关键词 自动微分 带电粒子光学 面向对象编程 带电粒子束 偏转系统 像差分析

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通过厚透镜的带电粒子束的腰—腰传输

4

作者 石成儒 《杭州大学学报（自然科学版）》 CSCD 1991年第1期113-114,共2页

若带电粒子束轴对称,在弱流、非相对论、旁轴情况下,可用(r,q)相平面中的点来表征带电粒子的运动状态.q=u～(1/2)(dr)/(dz)正比于粒子的径向动量.u为该粒子所在处的归一化电位.束流在某处截面上的各带电粒子所有运动状态,在(r,q)相平面... 若带电粒子束轴对称,在弱流、非相对论、旁轴情况下,可用(r,q)相平面中的点来表征带电粒子的运动状态.q=u～(1/2)(dr)/(dz)正比于粒子的径向动量.u为该粒子所在处的归一化电位.束流在某处截面上的各带电粒子所有运动状态,在(r,q)相平面中构成一椭圆相图.在物腰和象腰上,其相图为正椭圆.物腰相图上的一点,在象腰相图上有一对应点,相移为(?).对于腰——腰传输,束流的传输矩阵可表为: 展开更多

关键词 带电粒子束 传输 厚透镜

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径向电场中带电粒子束的质量分离

5

作者 赵海龙 贾柏森 +2 位作者 刘洪臣 王春生 江滨浩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期28-32,共5页

带电粒子束已广泛应用于科学、工程和国民经济的诸多领域,而质量色散及分离是电磁质量分离器和谱仪等领域中的关键科学问题。本文推导离子束流在径向电场中的运动轨迹解析表达式,应用MATLAB模拟特征质量离子的聚焦轨迹。从轨迹图中可看... 带电粒子束已广泛应用于科学、工程和国民经济的诸多领域,而质量色散及分离是电磁质量分离器和谱仪等领域中的关键科学问题。本文推导离子束流在径向电场中的运动轨迹解析表达式,应用MATLAB模拟特征质量离子的聚焦轨迹。从轨迹图中可看出,不同质量离子在径向电场中按质量聚焦,具有明显的分离效果。本文的研究结果为等离子体光学质量分离装置的研制奠定了理论基础,同时对于特殊位形电磁场控制带电粒子束等相关领域的研究具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 带电粒子束 质量聚焦 径向电场

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带电粒子束传输中横向发散的类ABCD定律

6

作者 陈宝信 张爱菊 孙别和 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1331-1333,共3页

　傍轴近似下带电粒子束传输可完全类比于近轴光线椭圆高斯光束的传输。基于这种类比,建立了带电粒子束传输中横向发散的复曲率半径的类ABCD定律,引入了带电粒子在横向的复曲率半径的概念,并以复曲率半径的实部表征带电粒子束的敛散特性... 　傍轴近似下带电粒子束传输可完全类比于近轴光线椭圆高斯光束的传输。基于这种类比,建立了带电粒子束传输中横向发散的复曲率半径的类ABCD定律,引入了带电粒子在横向的复曲率半径的概念,并以复曲率半径的实部表征带电粒子束的敛散特性,虚部表征带电粒子束的束斑大小。由此提出:带电粒子束整体可被看作类椭圆高斯光束,其发射度与光束波长的作用相同。通过这种类比可知,在适宜的加速器环境下,理论上可能产生相干带电粒子束。 展开更多

关键词 类ABCD定律 带电粒子束传输 横向发散

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强流束在二极磁铁中的非线性传输—Lie代数分析(英文) 被引量：3

7

作者 吕建钦 李金海 李超龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期717-720,共4页

　用Lie代数方法分析了带电粒子束在二极磁铁中的非线性传输,包含了空间电荷效应。粒子在相空间中的分布采用K V分布。轨迹分析的结果做到二级近似,根据需要,还可以扩展到三级或更高级近似。在分析中,将磁铁沿中心轨道分成若干小段。在... 　用Lie代数方法分析了带电粒子束在二极磁铁中的非线性传输,包含了空间电荷效应。粒子在相空间中的分布采用K V分布。轨迹分析的结果做到二级近似,根据需要,还可以扩展到三级或更高级近似。在分析中,将磁铁沿中心轨道分成若干小段。在每个小段上利用所得公式进行轨迹计算,得到自洽的解。然后重复此过程,作下一小段的计算,直到最后一个小段为止。 展开更多

关键词 强流束 二极磁铁 非线性传输 LIE代数 带电粒子束 空间电荷效应 加速器

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地磁场中电子束结构运动的横向约束与周期振荡 被引量：2

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作者 焦鹿怀 葛亚松 +3 位作者 张援农 郭英杰 冯明航 付松 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3691-3703,共13页

地球空间环境中的电子束结构能够对空间辐射环境产生重要影响.自由空间中运动的电子束主要受空间电荷效应支配,其结构同时在纵向方向上产生拉伸和在横向方向上产生发散效应.利用所建立的动力学粒子云模型方法,我们研究了平行于地球背景... 地球空间环境中的电子束结构能够对空间辐射环境产生重要影响.自由空间中运动的电子束主要受空间电荷效应支配,其结构同时在纵向方向上产生拉伸和在横向方向上产生发散效应.利用所建立的动力学粒子云模型方法,我们研究了平行于地球背景磁场(L~2,L代表磁赤道上空磁力线到地心的距离与地球半径的比值)运动的电子束结构的时空演化情况,发现地磁场中运动的电子束在横向方向上产生明显的边界约束和周期性振荡现象.通过追踪单粒子,明确了电子在横向方向上同时受到自场的静电斥力和地磁场的洛伦兹力作用,静电斥力主要在电子束运动的初始阶段起支配作用,而电子束结构的振荡效果由地磁场的洛伦兹力所支配.通过不同背景地磁场强度下的参量分析,我们进一步验证了这一推论,且电子束结构的振荡周期与电子回旋运动周期基本一致.该研究结果表明地球磁场能够对运动电子束结构产生重要的影响,这对于加深理解地球空间环境中的电子束结构时空演化有着重要参考意义. 展开更多

关键词 地球磁场 空间电荷效应 带电粒子束 全粒子模拟

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电子束硅片图形检测系统中的纳米级对焦控制技术 被引量：3

9

作者 郭杰 李世光 +1 位作者 赵焱 宗明成 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期242-255,共14页

带电粒子束成像检测技术是一种可以提供纳米级测量精度的技术,广泛应用于半导体检测中。在进行硅片检测时,要求待测硅片在扫描检测过程中一直处于电子束的焦深范围(DoF)内。本文提出一种毫米级控制范围、纳米级控制精度、高度测量时间... 带电粒子束成像检测技术是一种可以提供纳米级测量精度的技术,广泛应用于半导体检测中。在进行硅片检测时,要求待测硅片在扫描检测过程中一直处于电子束的焦深范围(DoF)内。本文提出一种毫米级控制范围、纳米级控制精度、高度测量时间在亚毫秒量级的粗精结合的闭环硅片高度控制技术。它的核心子系统是一套光学硅片高度测量系统,在进行粗控制时,数字相机的成像面作为一个光栅图像接收面,硅片的高度信息通过测量光栅线条在成像面上的位移获得。在接近目标高度时,数字相机的成像面作为一个虚拟的数字光栅使用。它与光学光栅图像存在一定周期差,两者构成类似机械游标卡尺的结构,本文称为光学游标卡尺,实验表明该技术可以在成像面上细分像素尺寸10×以上。当用其测量硅片高度时,粗测范围达毫米量级,粗测时间小于0. 38 ms,精测分辨率小于80 nm,精测时间小于0. 09 ms。利用该硅片高度测量系统进行硅片高度的初步闭环反馈控制,控制精度达到15 nm,在电子束硅片图形检测系统中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 对焦控制 高度测量 高度控制 带电粒子束检测 电子束检测 光学游标卡尺 焦深

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序

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作者 樊明武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期F0002-F0002,I0001,共2页

粒子加速器(以下简称加速器)是一种利用一定形态的电磁场将带电粒子束的速度加速到接近光速的装置。20世纪30年代初,随着核物理研究的发展,加速器应运而生,早期主要作为核物理和粒子物理研究的专用型实验装置。在第二次世界大战之后,伴... 粒子加速器(以下简称加速器)是一种利用一定形态的电磁场将带电粒子束的速度加速到接近光速的装置。20世纪30年代初,随着核物理研究的发展,加速器应运而生,早期主要作为核物理和粒子物理研究的专用型实验装置。在第二次世界大战之后,伴随着雷达技术的发展,微波技术取得了长足进步,驻波和行波直线加速器也有了新突破。随着交变梯度聚焦的强聚焦原理的提出,粒子加速器从20世纪60年代开始进入了快速发展阶段,以加速器作为依托的一批大科学装置在国际上先后建设成功,形成了多学科交叉研究平台,开拓了一系列前沿研究领域。 展开更多

关键词 大科学装置 带电粒子束 粒子加速器 核物理研究 前沿研究领域 专用型 微波技术 强聚焦

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太阳大气中束流-回流系统的动力学

11

作者 许磊 吴德金 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2013年第2期160-184,共25页

高能带电粒子束是各类天体活动现象中最常见的产物之一,它们在宇宙等离子体中传播的动力学,特别是基于电荷中性与电流中性(净余电流为零,即Inet=0)的要求而伴随的回流以及束流–回流系统的动力学,一直是天体物理研究中受到广泛关注的基... 高能带电粒子束是各类天体活动现象中最常见的产物之一,它们在宇宙等离子体中传播的动力学,特别是基于电荷中性与电流中性(净余电流为零,即Inet=0)的要求而伴随的回流以及束流–回流系统的动力学,一直是天体物理研究中受到广泛关注的基本问题之一。近年来,太阳活动现象的多波段高分辨率观测及太阳风和地球电离层的高分辨率观测为人们深入研究这一问题提供了丰富的观测资料和细致的理论依据,并已经取得了一系列重要进展。在简要回顾太阳大气中束流–回流系统动力学的研究历史后,再对这一研究领域近年来的最新进展进行综合评述,内容包括回流及其成因的理论模型,束流-回流系统中的不稳定性,以及近来在数值模拟研究和观测分析研究方面的最新成果。同时,也对该领域的未来发展趋势和前景进行了简要讨论。 展开更多

关键词 高能带电粒子束 束流-回流系统 等离子体不稳定性 太阳活动现象 太阳高能物理

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电磁场中聚焦作用的理论基礎

12

作者 Г.А.格林別尔格 陆孝厚 《电信科学》 1956年第6期27-31,共5页

Ⅰ,圆柱场 1.各种利用电子束及离子束的器件在现代技术及应用电子学中具有极其重大的意义。

关键词 带电粒子束 圆柱形 积分方程 拉普拉斯方程 类函数 电位值 复变函数 任意常数 一般方程 泊松方程

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