S波段1＋腔热阴极微波电子枪研究 被引量：6

1

作者 刘锡三 黄孙仁 +10 位作者 许州 张之福 蔡公和 施将君 胡克松 邓仁培 金晓 李伟峰 黄苹苹 卢和平 陶祖聪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1994年第2期161-170,共10页

叙述了１＋腔热阴极微波电子枪设计、制造与调试的情况。该枪已于１９９２年１２月调试出束，经过一年多的调试运行，测量了电子束的发射度和能谱，得到了满意的结果。当输入功率约１．１ＭＷ时，输出电子束最大能量１ＭｅＶ，平均电子... 叙述了１＋腔热阴极微波电子枪设计、制造与调试的情况。该枪已于１９９２年１２月调试出束，经过一年多的调试运行，测量了电子束的发射度和能谱，得到了满意的结果。当输入功率约１．１ＭＷ时，输出电子束最大能量１ＭｅＶ，平均电子能量０．６ＭｅＶ，宏脉冲电流１Ａ，宏脉冲宽度约２μａ，重复频率５０Ｈｚ，微波工作频率２９９７．７５ＭＨｚ，束流归一化发射度ε_ｎ≈５πｍｍ·ｍｒａｄ。 展开更多

关键词 热阴极 电子枪 微波电子枪

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低反轰多腔热阴极微波电子枪物理设计 被引量：5

2

作者 柏伟 黎明 +1 位作者 杨兴繁 沈旭明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1589-1592,共4页

为了开展基于自由电子激光的紧凑型太赫兹源技术研究,获得高品质(强流、低能散、低发射度)电子束,提出了一个低反轰双路微波馈入多腔热阴极微波电子枪的设计方案。用两路独立微波馈入激励微波电子枪,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极... 为了开展基于自由电子激光的紧凑型太赫兹源技术研究,获得高品质(强流、低能散、低发射度)电子束,提出了一个低反轰双路微波馈入多腔热阴极微波电子枪的设计方案。用两路独立微波馈入激励微波电子枪,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔。两路微波互不耦合,通过移相器实现首腔和第2腔之间的相移连续可调。理论模拟结果表明:在一个射频周期内,热阴极微波电子枪的电子反轰功率约8 kW,平均反轰功率仅为1.2 W(重复频率25 Hz和脉宽6μs)。 展开更多

关键词 电子反轰 微波电子枪 热阴极 太赫兹技术

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低反轰热阴极微波电子枪初步实验 被引量：4

3

作者 柏伟 黎明 +4 位作者 沈旭明 陈亚男 王汉斌 单李军 陈天才 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2729-2731,共3页

简述了紧凑型自由电子激光太赫兹源研制的系统设计方案,介绍了具有两路微波馈入的热阴极微波电子枪的研制与测试情况,利用束流传感器测试了束流强度,并利用CCD相机测试了束斑大小,给出了微波电子枪通过初步热测实验得到的结果。测得微... 简述了紧凑型自由电子激光太赫兹源研制的系统设计方案,介绍了具有两路微波馈入的热阴极微波电子枪的研制与测试情况,利用束流传感器测试了束流强度,并利用CCD相机测试了束斑大小,给出了微波电子枪通过初步热测实验得到的结果。测得微波电子枪出口处束流强度超过500mA,束斑约3mm,采用双屏法测量束流发射度,得到归一化发射度约为13.5π.mm.mrad,测试指标与理论设计值吻合较好。 展开更多

关键词 紧凑型 太赫兹源 热阴极微波电子枪 自由电子激光

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用于DC-SC光阴极微波电子枪中的Cs_2Te光阴极研制 被引量：3

4

作者 向蓉 林林 +4 位作者 张保澄 鲁向阳 全胜文 王莉芳 赵夔 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期185-188,共4页

文章介绍DC SC光阴极微波电子枪中的关键部件———Cs2 Te光阴极的研制。采用两种方法制得了高量子效率要求的Cs2 Te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... 文章介绍DC SC光阴极微波电子枪中的关键部件———Cs2 Te光阴极的研制。采用两种方法制得了高量子效率要求的Cs2 Te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。 展开更多

关键词 DC-SC光阴极微波电子枪 Cs2Te光阴极 量子效率 制备方法 碲 铯

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二次发射微波电子枪的倍增特性 被引量：3

5

作者 孙红兵 裴元吉 +1 位作者 谢爱根 王荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1477-1480,共4页

　利用3DRun程序通过数值模拟计算,对二次发射微波电子枪的束流倍增特性作了研究。用1维模型计算了束流倍增与腔两极间距离以及腔中场强的关系,并详细给出了腔两极间距离为10mm,场强为5 4MV/m时出射电子纵向聚束及能量聚焦过程;利用3DRu... 　利用3DRun程序通过数值模拟计算,对二次发射微波电子枪的束流倍增特性作了研究。用1维模型计算了束流倍增与腔两极间距离以及腔中场强的关系,并详细给出了腔两极间距离为10mm,场强为5 4MV/m时出射电子纵向聚束及能量聚焦过程;利用3DRun程序研究了在高频场及粒子束本身空间电荷场的共同作用下,束流在3维运动过程中的倍增特性,计算了出射束流的发射度。通过计算表明:二次发射微波电子枪可以提供低发射度、高流强的电子束。 展开更多

关键词 二次发射 微波电子枪 3维运动 空间电荷力

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紧凑型自聚束微波电子枪设计研究(英文) 被引量：2

6

作者 庞健 裴元吉 +3 位作者 金凯 冯光耀 黄贵荣 贾大春 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1063-1068,共6页

提出一种新的紧凑型强流电子枪结构。紧凑型自聚束微波电子枪是一个多驻波腔结构,最大特点是腔与腔之间相互没有耦合,每腔可分别独立馈入功率和调节相位。通过选择合适的馈入功率和高频相位搭配,能够得到较优的束流品质。在此基础上采... 提出一种新的紧凑型强流电子枪结构。紧凑型自聚束微波电子枪是一个多驻波腔结构,最大特点是腔与腔之间相互没有耦合,每腔可分别独立馈入功率和调节相位。通过选择合适的馈入功率和高频相位搭配,能够得到较优的束流品质。在此基础上采用外注入电子束的结构,能进一步增大流强和降低能散度,同时消除电子反轰对阴极工作的不利影响。利用Su-perfish和Parmela程序对腔体结构和束流动力学反复进行计算,确定了一组结构和工作参数。模拟结果表明出束微脉冲峰值流强可以到18 A,能散度小于2‰,横向发射度小于6πmm.mrad。最后给出腔体冷侧结果,与模拟计算结果吻合得较好。 展开更多

关键词 自聚束 独立调谐微波电子枪 能散 拉珠

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强流低发射度光阴极微波电子枪的优化设计 被引量：2

7

作者 郝建奎 赵夔 +4 位作者 张保澄 杨希 唐渝兴 黄森林 陈佳洱 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期727-731,共5页

为了实现高增益 FEL,对其关键部件光阴极微波电子枪进行了优化设计 ,还就发射度补偿技术进行了较详细的考虑 ,并用 PARMELA程序进行了粒子动力学的模拟 ,初步给出了为降低初始电子束团横向发射度的优化参数。

关键词 自由电子激光 光阴极微波电子枪 发射度补偿

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关于热阴极微波电子枪中电子反轰问题的研究 被引量：4

8

作者 唐传祥 林郁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1996年第1期61-66,共6页

提出在热阴极微波电子枪的设计中可以通过缩短腔长减小电子反轰功率，并通过模拟计算详细研究了腔长对电子反奎及枪出口束流品质的影响．

关键词 热阴极 微波电子枪 电子反轰 腔长

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独立调谐热阴极微波电子枪电子反轰效应 被引量：1

9

作者 柏伟 黎明 +4 位作者 王汉斌 杨兴繁 单李军 张浩 刘宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B05期133-136,共4页

为开展自由电子激光太赫兹技术研究,研制出利用两路微波馈入的独立调谐热阴极微波电子枪,建立了热测实验装置,并进行了束流测试和电子反轰效应的热测实验研究。实验结果表明,该微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首... 为开展自由电子激光太赫兹技术研究,研制出利用两路微波馈入的独立调谐热阴极微波电子枪,建立了热测实验装置,并进行了束流测试和电子反轰效应的热测实验研究。实验结果表明,该微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。 展开更多

关键词 独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 反轰效应

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热阴极微波电子枪的改进设计 被引量：1

10

作者 吴钢 杨学平 +1 位作者 耿顺才 王言山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期373-376,共4页

　北京自由电子激光目前所用热阴极微波电子枪输出的电子束,在经过加速管加速后,位于微波脉冲前沿的电子束团存在能量偏高的现象,使得这部分电子无法对FEL增益做贡献。根据实验数据,分析了造成该现象的原因,提出一种可行的改进措施,即... 　北京自由电子激光目前所用热阴极微波电子枪输出的电子束,在经过加速管加速后,位于微波脉冲前沿的电子束团存在能量偏高的现象,使得这部分电子无法对FEL增益做贡献。根据实验数据,分析了造成该现象的原因,提出一种可行的改进措施,即通过降低微波谐振腔的品质因数缩短建场时间,来消除该现象,以便提高整个装置的输出性能。 展开更多

关键词 热阴极微波电子枪 改进设计 自由电子激光 品质因数 微波谐振腔 电子束能散度 微波脉冲 激光增益

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多腔微波电子枪聚束腔作用分析 被引量：1

11

作者 杨兴繁 许州 刘锡三 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期749-752,共4页

分析了聚束腔中电场分布及电子的运动过程 ,使用 RUNGE-KUTTA法求出不同腔长时电子的俘获相位及不同初始相位电子的运动轨迹 ,讨论了加聚束段对减小电子反轰的作用。研制的 4+1 /2腔 RF-gun使用首腔和第二加速腔作为聚束段 ,取得了高占... 分析了聚束腔中电场分布及电子的运动过程 ,使用 RUNGE-KUTTA法求出不同腔长时电子的俘获相位及不同初始相位电子的运动轨迹 ,讨论了加聚束段对减小电子反轰的作用。研制的 4+1 /2腔 RF-gun使用首腔和第二加速腔作为聚束段 ,取得了高占空因子 。 展开更多

关键词 微波电子枪 聚束腔 电子反应 电场分布 作用分析 束流动力学

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冷阴极微波电子枪初步研究 被引量：1

12

作者 李相坤 黎明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B05期129-132,共4页

基于场发射的冷阴极微波电子枪兼具光阴极微波电子枪和热阴极微波电子枪的优点,可望提供低发射度、低能散以及较高流强的电子束,应用于自由电子激光等领域。介绍了这种电子枪的特点,以及在中国工程物理研究院应用电子学研究所的研究进... 基于场发射的冷阴极微波电子枪兼具光阴极微波电子枪和热阴极微波电子枪的优点,可望提供低发射度、低能散以及较高流强的电子束,应用于自由电子激光等领域。介绍了这种电子枪的特点,以及在中国工程物理研究院应用电子学研究所的研究进展。场发射通常要求非常高的电场强度,通过对金刚石薄膜进行掺杂,可以降低其有效功函数,从而在相对低的场强下获得足够高的发射电流。结合场发射的特点,从腔型、反轰、加速效率以及束流孔径等方面对冷阴极微波电子枪进行了设计,并给出了初步的设计结果。利用粒子模拟程序对该电子枪的场发射情况进行了模拟,结果表明有望获得发射度很低的电子束团。 展开更多

关键词 场发射 微波电子枪 低发射度 高流强 粒子模拟

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单晶LaB_6阴极在微波电子枪中的应用 被引量：1

13

作者 黄永章 谢家麟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1993年第2期228-232,共5页

随着自由电子激光器的发展,高亮度微波电子枪越来越受到重视,为满足北京自由电子激光器注入器的要求,高能所进行了国内首台热阴极微波电子枪的实验研究,采用单晶LaB_6做阴极材料。本文描述了在研制过程中所解决的阴极表面处理、夹持、... 随着自由电子激光器的发展,高亮度微波电子枪越来越受到重视,为满足北京自由电子激光器注入器的要求,高能所进行了国内首台热阴极微波电子枪的实验研究,采用单晶LaB_6做阴极材料。本文描述了在研制过程中所解决的阴极表面处理、夹持、加热等一系列工艺问题,首次采用电子束焊的方法将LaB_6与基金属牢固结合,最后给出实验结果:阴极发射密度可达84A/cm^2,阴极寿命200h,加热灯丝寿命大于500h。 展开更多

关键词 微波电子枪 阴极 电子枪 硼化镧

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双微波馈入热阴极微波电子枪实验研究

14

作者 柏伟 黎明 +5 位作者 王汉斌 单李军 吴岱 王建新 刘宇 沈旭明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期267-270,共4页

中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔,两路微波互不耦合。对于这种... 中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔,两路微波互不耦合。对于这种微波激励方式,微波电子枪首腔的电场相位和幅度在实验中均可调节,因此可以通过实验研究来优化微波电子枪的工作参数,从而减小热阴极微波电子枪的电子反轰效应,提高束流品质。介绍了该热阴极微波电子枪热测实验研究的最新结果,通过BCT测得微波电子枪出口处束流强度超过400mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化,这些指标和实验现象与理论研究结果较为吻合。 展开更多

关键词 独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 实验研究

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独立调谐热阴极微波电子枪实验研究

15

作者 柏伟 黎明 +10 位作者 王汉斌 杨兴繁 单李军 张浩 刘宇 沈旭明 甘孔银 李涛 谭志远 胡和平 陈天才 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期737-740,共4页

为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数... 为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数,进一步开展大量实验,深入研究了热阴极微波电子枪的热测实验结果。实验结果表明:微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。该热阴极微波电子枪已经应用于紧凑型自由电子激光装置。 展开更多

关键词 独立调谐腔 热阴极 微波电子枪

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紧凑型自聚束微波电子枪实验装置控制系统的研制

16

作者 庞健 裴元吉 +1 位作者 黄贵荣 王金祥 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期217-221,共5页

紧凑型自聚束微波电子枪的实验装置需要相应的控制体系。为此,研制了一套独立于原有大装置(200MeV LINAC)的监测控制系统。该系统基于一般控制系统的三层构架原理,由核心控制电路、光信号发射与接收电路和开关量读写电路组成,实现了时... 紧凑型自聚束微波电子枪的实验装置需要相应的控制体系。为此,研制了一套独立于原有大装置(200MeV LINAC)的监测控制系统。该系统基于一般控制系统的三层构架原理,由核心控制电路、光信号发射与接收电路和开关量读写电路组成,实现了时序控制、设备状态监控、联锁控制等功能,并利用上位机与现场处理器通信,达到远程操作的目的。经测试,该系统的性能参数满足并优于实际需求,试运行期间工作稳定可靠,满足实验平台的控制需求。该系统也能直接用于其他小型加速器的控制操作。 展开更多

关键词 紧凑型自聚束微波电子枪 监测控制系统 时序控制 远程控制

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光阴极微波电子枪中激光脉冲的时间抖动测量

17

作者 刘圣广 李永贵 王鸣凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期735-738,共4页

研究了光阴极微波电子枪输出电荷量与驱动激光相对于微波入射相位的关系。通过对光阴极材料在光电子发射时的肖特基效应和电子束团在电子枪内的纵向加速过程分析模拟 ,得到了电子枪输出电荷量与激光入射相位的一段线性关系 ,设计了利用... 研究了光阴极微波电子枪输出电荷量与驱动激光相对于微波入射相位的关系。通过对光阴极材料在光电子发射时的肖特基效应和电子束团在电子枪内的纵向加速过程分析模拟 ,得到了电子枪输出电荷量与激光入射相位的一段线性关系 ,设计了利用此关系测量驱动激光脉冲相对于微波相位的时间抖动的实验方案。结果表明 ,这种测量方法可以分辨 1.15fs的时间抖动 ,误差为 0 .2 3fs。 展开更多

关键词 光阴极微波电子枪 激光脉冲 肖特基效应 时间抖动 测量 电子直线加速器 自由电子激光装置

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热阴极微波电子枪中建场瞬态过程的研究

18

作者 唐传祥 林郁正 童德春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期1-4,共4页

通过对热阴极微波电子枪中建场瞬态过程的研究，在考虑了阴极发射电流的Ｓｃｈｏｔｔｋｙ效应等因素的基础上，给出了建场过程的微分方程及电子能量增益与耦合度的关系式。并以用于北京自由电子激光器的多腔热阴极微波电子枪为例。

关键词 热阴极 微波电子枪 瞬态过程 自由电子激光器

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(1/2+1/2+1)腔型热阴极微波电子枪 被引量：6

19

作者 朱玲 陈怀璧 +1 位作者 童德春 林郁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1033-1036,共4页

　介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计,该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想,在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率,给出了用Superfish及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结... 　介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计,该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想,在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率,给出了用Superfish及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结果,在脉冲宽度为6μs,重复频率为25Hz时,阴极上平均反轰功率为3.6W,达到设计要求。 展开更多

关键词 微波电子枪 热阴极 电子反轰 发射度 腔长 空间电荷效应

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二次发射微波电子枪的模拟计算及其特性分析 被引量：2

20

作者 何文灿 裴元吉 +1 位作者 金凯 吴从凤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期615-618,共4页

采用 URMEL-T程序进行了二次发射微波电子枪的腔内电磁计算和特性分析。同时利用 URMEL-T得出的腔内轴向电场及自编程序 ,模拟电子在该高频场作用下的运动。计算表明二次发射微波电子枪确实具有相位选择性 ,进而探讨了腔形尺寸、射频电... 采用 URMEL-T程序进行了二次发射微波电子枪的腔内电磁计算和特性分析。同时利用 URMEL-T得出的腔内轴向电场及自编程序 ,模拟电子在该高频场作用下的运动。计算表明二次发射微波电子枪确实具有相位选择性 ,进而探讨了腔形尺寸、射频电场强度对相位选择性和产生二次倍增的有关条件的影响 ,以及输出电子的能量稳定性。模拟结果表明 ,这类电子枪 (MPG)可得到高电流密度 (5 3 0 3 A/cm2 )及短脉冲 (3 .1 5～ 1 0 .0 0 ps) 展开更多

关键词 微波电子枪 二次发射 微脉冲 自然聚束 冷阴极 选择相位 模拟计算 特性分析

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