静电加速管中强流空间电荷效应的研究

摘要

对一种工业用大功率电子加速器(450kW)的加速管中的空间电荷效应作了5点假设,建立了物理模型.对模型的束内外径向电位分布、空间电荷对轴上电位的影响,以及空间电荷力对束流传输的影响等进行了理论分析,得到了束内径向电位分布.结果表明:束流内部径向电位沿径向均呈抛物线变化,并在轴上达到最小值;而空间电荷产生的束内电场与半径呈线性变化;空间电荷不仅会引起轴上电位的跌落.而且对束流有发散作用,特别是在电子速度较低时更为明显.在考虑了空间电荷效应后,强流静电加速管的电场设计关键在加速管的前端,与弱流加速管相比,强流加速管的电场变化要大得多.