电子加速

摘要： 针对空泡机制中的双束等离子体尾波电子加速设计,给出了能够快速得到被加速束流在最大加速距离下的相对能散的预测公式。通过加速初始时刻束流纵向分布以及束流所处位置的纵向尾波场可得到束流最终相对能散。该预测公式不仅可应用于驱动束流与被加速束流初始能量相同的情况,还可应用于两个束流初始能量不相同的情况。由该预测公式得到的束流相对能散与被加速束流和驱动束流的初始能量的比值有关,而与两个束流初始能量的数值无关。利用准静态近似的粒子网格模拟程序QuickPIC对理论进行了模拟验证,模拟结果与理论预期结果一致。

摘要： 磁场重联是等离子体中磁能转化为等离子体能量的重要物理机制之一,与太空中许多爆发现象密切相关.磁场重联是一个跨尺度的物理过程,其中发生在电子尺度的物理过程是影响重联触发和快速进行的关键,因此一直备受关注.2015年磁层多尺度(MMS)卫星发射后,其提供的前所未有的高精度观测数据使我们对电子尺度的物理过程有了新的认识.文章主要根据MMS卫星的观测结果,对磁场重联中电子尺度物理过程的最新研究进展进行了简要总结.我们将重联区域划分为电子扩散区、离子扩散区以及重联出流区,从多个角度总结了其中发生的电子尺度物理过程,主要涉及以下内容:电子扩散区在入流或出流方向上可以形成多层结构,其形成过程可能涉及到多种不稳定性;电子扩散区内的新月形分布受Hall电场以及电子曲折运动等多种因素的影响,使得某些情况下该区域内的电子分布不再呈现出新月形分布;电子扩散区内的等离子体波动可以有效地加热电子以及提供反常电阻来打破磁冻结条件,在重联中起到了关键作用;电子扩散区中的非理想电场可以由电子压强张量项平衡,但有些事件中反常电阻项可能占据主导;离子扩散区中电子尺度相干结构的形成和演化过程对能量转换和耗散十分重要,包括磁岛合并驱动的湍流过程、开尔文—亥姆霍兹不稳定性触发的次级重联以及动理学尺度磁洞的形成等;重联出流区中磁通量绳之间的合并以及磁通量绳与背景磁场的重联可以通过多尺度耦合释放磁能,并且磁通量绳内部可以通过多种加速机制激发高能电子的产生;重联锋面附近往往对应着各种等离子体不稳定性以及强电流结构,在磁能释放中起到了重要作用.此外,我们简单探讨了磁场重联在电子尺度的触发机制,如湍流中的唯电子重联以及磁尾由电子动理学驱动的磁重联等.最后讨论了多尺度耦合过程在磁重联中的重要性以及目前尚未解决的部分关键科学问题.

摘要： 采用紧聚焦的超强短脉冲激光与固体通道靶相互作用是获得大电量、高准直相对论电子束的一种有效方式。实验中由于激光预脉冲烧蚀靶壁产生预等离子体会膨胀、填充到真空通道中,从而导致电子束品质发生变化。采用二维PIC粒子模拟程序研究了通道靶中填充预等离子体的电子加速过程。模拟结果显示,在功率密度为5.0×10^(20W/cm^(2))的超强短脉冲激光条件下,通道中填充一定密度的等离子体时激光场优先与低密度等离子体相互作用,激光脉冲与通道壁的相互作用减弱,电子加速机制由纵向场主导的真空电子加速转变为横向电场主导的等离子体电子加速,产生电子束具有更大的电荷量,但能量降低,发散角增大。

摘要： 什么是X线?1895年,德国物理学家、维尔茨堡大学校长威廉·康拉德·伦琴教授在实验中发现了一种全新的射线——X射线。将电子加速后撞击金属靶,撞击过程中电子损失的动能以光子的形式射出,即可形成X射线。X射线中蕴含的能量使其具有较好的穿透性。与之对应的,可以观测并计量物质原子中被撞离的电荷量,且X射线照射在荧光物质时,可发生化学反应并产生荧光现象。

摘要： 上海浦东,张江科技园区,超强超短激光实验室。质子加速,电子加速,等离子体高次谐波和阿秒脉冲产生实验正在进行,"羲和"激光装置泛出一阵阵流线型红光,如梦似幻。这是上海建设具有全球影响力的科创中心、打造世界级重大科技基础设施集群的首批重大项目,是张江综合性国家科学中心的重要平台之一,也是中国科学领域的大国重器。

摘要： 利用测试粒子数值模拟的方法统计研究了电子在垂直激波附近每次穿越过程中的动量增量随粒子速度的变化规律.模拟采用的磁场模型是由均匀的背景磁场和"slab+2D"形式的三维湍流磁场叠加构成的.数值结果表明,粒子穿越激波面前后的相对动量变化和粒子动量的相对变化率均随速度的增加而减小,当速度大于2×10~8m/s时,粒子动量的相对变化率随速度呈现更加显著的衰减趋势,明显反映出相对论参数γ=1/■所引起的物理效应.模拟结果在较大的湍流强度范围内都与理论给出的变化关系较为一致.

摘要： 通过研究紧聚焦的相对论飞秒激光脉冲在真空中对静止电子的加速情况,在控制激光脉冲的脉宽和束腰半径不变的条件下,通过调节激光脉冲振幅得到了准直高能电子束的方法.

摘要： 高能带电粒子束是一种被广泛使用的研究工具,其应用范围包括辐照、成像、探伤、离子注入、同位素产生等,涉及材料学、化学、物理学、生命科学等诸多学科,而粒子加速器是产生高能带电粒子束的重要装置.本文重点探讨了典型的几种传统加速,高压加速器、回旋加速器、同步加速器和直线加速器的工作原理和应用前景,并对比了几种加速器的优缺点,也探究了现在国际上研究火热的新型台式加速器,激光等离子体加速器,这对了解加速器物理有一定的指导意义.

摘要： 是德科技日前宣布，其行业领先的窄带物联网（NB—IoT）射频性能测试方案中标锐迪科微电子（RDA）项目，助力锐迪科加速NB—IoT芯片的测试。

摘要： 通过激光等离子体相互作用获得的高能电子束流在医学成像、癌症治疗、快点火聚变以及天体物理学等方面有着广泛的应用前景.随着啁啾脉冲放大技术的不断发展,激光脉冲的强度大幅提高的同时脉冲持续时间逐渐减小,超短超强激光脉冲与等离子体相互作用中激发出的大振幅的等离子体尾波能够有效地提高加速电子的能量.通过介绍近年来激光等离子体加速电子的主要加速机制的同时介绍该领域一些新的研究进展.

摘要： 本文研究了在紧聚焦的超强激光束中,电子加速对于初始时刻的光场相位依赖问题。发现在这种加速模型里,电子加速对于初始相位呈现出很场强的依赖性,随着初始相位的变化。加速效果呈以T/2为周期的周期性变化,T是光场周期。数值模拟发现,应用10 PW的超强激光束,电子可以被加速到高达1.4GeV。我们给出了应用这种模型加速的最佳参数,另外,这种模型可以避开电子在激光场中的提取问题.

摘要： 同步辐射源在多个学科领域有着重要作用。提出一种基于激光尾场电子加速机制和外加Wiggler场下的共振Betatron辐射机制，可有效的产生短波长高亮度的Betatron辐射。并且，该机制所需的Wiggler参数在现有工艺水平下容易达到，方案简单，因此提供了一种实际有效且可控的途径来实现一个高亮度短波长的同步辐射源。

摘要： 激光尾波场电子加速是一种新颖的电子加速方案,目前已经在厘米量级获得超过GeV的稳定电子加速.在激光尾波场电子加速中,电子注入和俘获是电子进一步持续加速的前提,也是获得大电荷量高能电子束的关键.本文使用二维粒子模拟程序研究了激光脉冲时间波形对弓形波电子注入和俘获效果的影响.研究结果表明,在相同激光脉冲的峰值功率密度、能量及空间波形条件下,正斜脉冲的电子俘获数目远高于激光脉冲时间分布分别为高斯形和负斜的情形,且电子束品质得到改善.

摘要： 随着超短脉冲激光技术的发展,人们可以在台面尺度获得光强超过1018W/cm2、脉宽小于100fs的超短脉冲激光.超短脉冲激光很容易把静止的电子加速到兆电子伏的能量.而更重要的是超短激光脉冲可以通过其有质动力激发大振幅的等离子体波(称为激光尾波场),后者可以在毫米空间尺度把电子加速到上百兆电子伏的能量.文章将介绍激光尾波场加速电子的物理机制和方案、这个领域的最新进展、以及目前存在的问题.

摘要： 本文研究了飞秒激光在无预脉冲时与固体靶相互作用过程中的物理机制.实验和粒子模拟(PIC)研究,在此条件下,激光脉冲对等离子体的真空加热是激光能量被吸收的主要机制.实验中发现电子和X射线能谱均具有双温结构.较低的一个电子温度可以归因子激光场对电子的驱动;较高的电子温度则是由于激光诱导的电场对电子的加速造成的.

摘要： 本文研究了脉冲激光与磁化等离子体中的有质驱动对电子的动加速问题.研究发现在磁化等离子体中,有质驱动使得电子发生沿轴方向的横向震荡,获得高的能量增益,而共振产生的自生磁场进一步加速了电子,提高了电子能量的增益.而且最终电子的能量趋向一个稳定的值,在有质驱动力作用下使电子自动喷射出来,这在实际应用中容易控制,避免了使用抽取高能电子的提取器.这为新型台式加速器的设计研制提供物理支持,并对研究还对天体物理中的粒子加速机制的探索具有重要的指导意义.

摘要： 本文研究了脉冲激光与磁化等离子体中的有质驱动对电子的动加速问题.研究发现在磁化等离子体中,有质驱动使得电子发生沿轴方向的横向震荡,获得高的能量增益,而共振产生的自生磁场进一步加速了电子,提高了电子能量的增益.而且最终电子的能量趋向一个稳定的值,在有质驱动力作用下使电子自动喷射出来,这在实际应用中容易控制,避免了使用抽取高能电子的提取器.这为新型台式加速器的设计研制提供物理支持,并对研究还对天体物理中的粒子加速机制的探索具有重要的指导意义.

摘要： 本文研究了脉冲激光与磁化等离子体中的有质驱动对电子的动加速问题.研究发现在磁化等离子体中,有质驱动使得电子发生沿轴方向的横向震荡,获得高的能量增益,而共振产生的自生磁场进一步加速了电子,提高了电子能量的增益.而且最终电子的能量趋向一个稳定的值,在有质驱动力作用下使电子自动喷射出来,这在实际应用中容易控制,避免了使用抽取高能电子的提取器.这为新型台式加速器的设计研制提供物理支持,并对研究还对天体物理中的粒子加速机制的探索具有重要的指导意义.

摘要： 本文研究了脉冲激光与磁化等离子体中的有质驱动对电子的动加速问题.研究发现在磁化等离子体中,有质驱动使得电子发生沿轴方向的横向震荡,获得高的能量增益,而共振产生的自生磁场进一步加速了电子,提高了电子能量的增益.而且最终电子的能量趋向一个稳定的值,在有质驱动力作用下使电子自动喷射出来,这在实际应用中容易控制,避免了使用抽取高能电子的提取器.这为新型台式加速器的设计研制提供物理支持,并对研究还对天体物理中的粒子加速机制的探索具有重要的指导意义.

摘要： 过去的数十年,为了研究发展惯性约束核聚变,利用超短超强激光脉冲与低密度等离子体相互作用的激光尾波场加速电子研究领域有了很大进展.近来,通过利用二维的粒子模拟程序研究,发现一种新的方案实现激光尾波场加速电子过程中的电子注入增强.方案主要利用时间上保持一定间隔的双激光脉冲同轴同向地入射低密度等离子体.模拟结果显示,方案是可控的.当两束激光脉冲间隔接近第一束脉冲尾部的空泡的长度时,第二束脉冲后面的空泡中注入电子的数目最多.注入的电子数量比在利用相同能量的单激光脉冲情况下提高许多.

摘要： 本发明公开了一种用于电子直线加速器的波导系统以及具有该波导系统的电子直线加速器。所述波导系统包括：第一H‑T波导，包括第一主波导部分和第一分支臂部分，所述第一主波导部分的两端具有第一端口和第二端口，所述第一分支臂部分具有第三端口，其中，所述第三端口连接到功率源，被配置为接收来自功率源的微波输入；以及第二H‑T波导，包括第二主波导部分和第二分支臂部分，所述第二主波导部分的两端具有第四端口和第五端口，所述第二分支臂部分具有第六端口，其中，所述第四端口和第五端口分别连接到所述第一H‑T波导的第一端口和第二端口，被配置为接收来自所述第一H‑T波导的微波传输，以及所述第六端口连接到加速器耦合器，被配置为向所述加速器耦合器进行微波输出。

摘要： 本发明提供了一种医用电子直线加速器的机架结构及医用电子直线加速器，该机架结构包括：固定安装在底座上的轴向定位轮组，包括：前部定位轮组和后部定位轮组，前部定位轮组和后部定位轮组分别与机架的后辊圈的两个侧面相切；以及固定安装在底座上的滚筒支撑轮组，包括：前部支撑轮组和后部支撑轮组，前部支撑轮组与机架的前辊圈外圆面相切，后部支撑轮组与机架的后辊圈外圆面相切；其中动力输送装置带动机架周向旋转，使得滚筒支撑轮组随机架转动。本发明的医用电子直线加速器不仅实现了医用加速器的一体化结构设计，而且采用多点滚筒支撑定位方式，获得了可靠的周向定位，且结构简单，调试维护方便。

摘要： 本发明公开了一种用于电子直线加速器的波导系统以及具有该波导系统的电子直线加速器。所述波导系统包括：第一H‑T波导，包括第一主波导部分和第一分支臂部分，所述第一主波导部分的两端具有第一端口和第二端口，所述第一分支臂部分具有第三端口，其中，所述第三端口连接到功率源，被配置为接收来自功率源的微波输入；以及第二H‑T波导，包括第二主波导部分和第二分支臂部分，所述第二主波导部分的两端具有第四端口和第五端口，所述第二分支臂部分具有第六端口，其中，所述第四端口和第五端口分别连接到所述第一H‑T波导的第一端口和第二端口，被配置为接收来自所述第一H‑T波导的微波传输，以及所述第六端口连接到加速器耦合器，被配置为向所述加速器耦合器进行微波输出。

摘要： 本申请公开了一种电子帘加速器以及电子帘加速器的灯丝组件，包括：电子帘外壳；以及设置于电子帘外壳内的灯丝组件，灯丝组件沿电子帘外壳的纵向延伸，用于发射电子束，灯丝组件包括：多个灯丝连接件，多个灯丝连接件布置为两排灯丝连接件；以及并排布置于两排灯丝连接件之间的多个灯丝，并且其中灯丝包括多个具有弯曲形状的折曲部。当灯丝加热到正常工作温度时，本申请中的电子帘加速器中的灯丝的变形量很小，基本不会改变灯丝发射的电子方向。因此灯丝加热后产生的电子发射均匀。

摘要： 本实用新型公开了一种用于电子直线加速器的波导系统以及具有该波导系统的电子直线加速器。所述波导系统包括：第一H‑T波导，包括第一主波导部分和第一分支臂部分，所述第一主波导部分的两端具有第一端口和第二端口，所述第一分支臂部分具有第三端口，其中，所述第三端口连接到功率源，被配置为接收来自功率源的微波输入；以及第二H‑T波导，包括第二主波导部分和第二分支臂部分，所述第二主波导部分的两端具有第四端口和第五端口，所述第二分支臂部分具有第六端口，其中，所述第四端口和第五端口分别连接到所述第一H‑T波导的第一端口和第二端口，被配置为接收来自所述第一H‑T波导的微波传输，以及所述第六端口连接到加速器耦合器，被配置为向所述加速器耦合器进行微波输出。

摘要： 本实用新型公开了一种电子枪与直线加速管不共轴的防返轰电子直线加速器，包括电子枪、270°偏转盒、270°偏转磁铁和直线加速管；电子枪与直线加速管中心轴线相互垂直。直线加速管包括若干个共轴排列的加速腔，直线加速管中心轴线处设有束流通道二；270°偏转磁铁设在270°偏转盒外侧，用于向位于270°偏转盒内的电子束提供偏转角度为270°的偏转磁场；270°偏转盒设在电子枪和直线加速管之间，270°偏转盒内部中空，270°偏转盒的入口与电子枪连接，270°偏转盒的输出口与直线加速管的入口连接；束流通道一、270°偏转盒的中空腔和束流通道二相互连通，并形成电子束运动的束流轨迹。本实用新型能保护电子枪的正常工作，避免被返轰电子损坏。

摘要： 本发明公开了一种电子帘加速器、接收极和电子加速方法，涉及加速器领域。其中的接收极朝向电子帘加速器的电子束发射组件侧呈现凸起状，以便对电子束产生汇聚作用。通过凸起状接收极结构，在接收极周围建立一个电子束聚焦场，消除电子帘阴极与阳极筒间散焦电场的影响，提高电子束在接收极的通过率和有效利用率，同时减少钛窗支撑结构的制冷量。

摘要： 本公开提供一种用于电子加速器的灯丝电源和电子加速器，灯丝电源包括：整流电路，被配置为将工频交流电压信号转换为直流电压信号；逆变电路，被配置为将直流电压信号转换为交流电压信号并输出；采样电路，被配置为对逆变电路输出的电流信号和电压信号中的至少一个进行采样，以得到电流和电压采样信号中的至少一个；脉宽调制控制芯片，被配置为调整输出的脉宽调制信号的占空比，直至电流采样信号等于基准电流信号的电压，或电压采样信号等于基准电压信号的电压；调制电路，被配置为：根据脉宽调制信号对工频交流电压信号进行调制，以得到调制信号；将工频交流电压信号和调制信号输出到逆变电路，以触发逆变电路将直流电压信号转换为交流电压信号。

摘要： 本实用新型提供一种用于电子加速器的灯丝电源和电子加速器，灯丝电源包括：整流电路，被配置为将工频交流电压信号转换为直流电压信号；逆变电路，被配置为将直流电压信号转换为交流电压信号并输出；采样电路，被配置为对逆变电路输出的电流信号和电压信号中的至少一个进行采样，以得到电流和电压采样信号中的至少一个；脉宽调制控制芯片，被配置为调整输出的脉宽调制信号的占空比，直至电流采样信号等于基准电流信号的电压，或电压采样信号等于基准电压信号的电压；调制电路，被配置为：根据脉宽调制信号对工频交流电压信号进行调制，以得到调制信号；将工频交流电压信号和调制信号输出到逆变电路，以触发逆变电路将直流电压信号转换为交流电压信号。

摘要： 本实用新型公开了一种轴耦合双周期电子加速管及驻波电子直线加速器，其中，所述加速管内具有多个沿轴向分布并相对轴线径向对称的加速腔和耦合腔，所述加速腔和耦合腔交替设置并在径向对称线上开设有相互贯通的电子束流孔；其中，每个所述加速腔和/或耦合腔在构成其腔体的两个端面上均设置有相对加速管轴线径向对称的凸锥结构，所述凸锥结构位于电子束流孔的外缘并具有与电子束流孔相同的孔径，且两个所述凸锥结构之间的轴向距离与所在腔体的本征频率呈正相关。本实用新型所述的轴耦合双周期电子加速管通过在其腔体内设置可用于调节腔体本征频率的凸锥结构，为腔体本征频率的调节提供了一种新的方案，尤其在小型的高频加速器具有突出的优势。