强流同步双阴极二极管电子束模拟与诊断

摘要

高同步性的多电子束能够驱动产生有利于实现相位控制的多束微波,是高功率微波功率合成的关键技术.对单台加速器驱动强流同步双阴极二极管进行了模拟,在二极管阻抗约10 Ω,输入电压442.6 kV条件下,获得了总功率大于20 GW、总束流为47.6 kA、同步时间差小于6 ns的双电子束.开展了轰击不锈钢目击靶实验和同步双电子束诊断实验,双阴极材料为不锈钢,单个阴极长30 mm,两阴极中心间距为100 mm,阴极发射面采用天鹅绒,单阴极半径为20 mm,在阴阳极最大电压为442.8 kV时,束流峰值总和为48.78 kA,双束流同步时间差保持在4～6 ns范围内,实验结果与模拟符合较好.