应用于电流量子化的弱流电子束装置概念设计

摘要

随着近代物理学的发展,半个世纪以来,电压基准与电阻基准都实现了量子化.然而,电学计量中的电流量子化面临更大的挑战.引入粒子加速器领域的相关理论与技术,以探索实现电流量子化所需弱流电子束的新原理和新方法.综述了弱流电子加速器的研究现状.在此基础上,结合量子化电流的技术要求,创新性地提出了基于射频(RF)电子加速器和可调狭缝组合的弱流电子束产生与输运方法.给出了装置的总体方案,并开展了初步的束流动力学计算.研究与计算结果表明,该方案可以用于产生并输运μA量级的弱流电子束,从原理上初步验证了粒子加速器应用于电流量子化的可行性,为后续更加深入的理论与工程研究提供了全新的方向和思路.