电子枪

摘要： 提出一种新型的低截止电压环形阴极聚焦极控电子枪结构。在传统皮尔斯电子枪和杆控电子枪基础上,创新性地将球面阴极设计为环形发射区和不发射锥体区两部分,以实现更低的聚焦极截止电压,降低调制器单元的开关损耗,提升最大调制频率。研究表明,在导流系数为0.53μP的条件下,通过引入不发射锥形体,使阴极的截止电压降低一半,截止电压幅值由1250 V降至600 V,对应电源调制器的等效调制损耗降低为1/4,可使最大调制频率提高4倍,对电子对抗和雷达等应用系统的性能提升具有重要意义。

摘要： 为保证透射电子显微镜的电子枪输出电子束符合要求,研究极板个数对电子枪电场与电子束的影响。通过计算机建模和仿真分析,探究不同极板个数(N)下的电子加速效果、电场强度及电子束质量。结果表明,在N=6时,电场强度平均值高、均匀度好,电子在相同加速电压作用下具有最高速度,电子束聚焦性能较好。极板个数最佳值的确定,可为电子枪的具体结构设计提供参考和依据。

摘要： 医用直线加速器是现代医学放射治疗领域的重要医疗设备,其价格昂贵、结构复杂且集成度极高,随着使用年限的增长及工作量的增加,其故障率也随之增加。我院拥有一台瓦里安医用直线加速器(型号Trilogy6427),该设备的常见故障包括主要联锁、次要联锁及剂量联锁,其中GFIL联锁为设备定义的主要联锁,此故障涉及的备件较多,维修难度较大。

摘要： 基于冷阴极电子发射机理,设计制造了冷阴极气体放电电子枪及其电子光学系统;为了使其能够长期稳定工作,采用三级AC-DC拓扑电路、功率变压器原边并联与输出端整流电路串联获取高压的电路、双闭环控制及放电保护技术等,设计制造了冷阴极气体放电电子枪逆变电源;基于上述技术研制的冷阴极气体放电电子束源实现了-20kV/1500mA束流输出。试验结果表明,惰性气体作为放电气体,长时间工作易出现束流减小现象;以空气作为放电气体,输出表现为低压大电流特性;给定的He、Ar、空气的气流量小于0.03L/min,输出束流随着加速电压增大而增大;给定加速电压不变,He气流量逐渐增大,输出束流随着气流量增大而增大;第3级AC-DC电路中的IGBT全桥逆变电路的输出电压、电流波形一致较好,可以保障冷阴极气体放电电子束源长期稳定工作、大功率输出的需求。

摘要： 介绍了一种应用于S波段同轴腔高功率多注速调管的电子枪设计方案。该电子枪总电子注数目为40个(内层19个,外层21个),工作电压为60 kV,总电流为300 A(平均分配在40个电子注上),单注导流系数为0.51μP,总导流系数为20.4μP,设计的阴极电流发射密度小于12 A/cm^(2),电子枪内最大场强为16.6 kV/mm。为使系统小型化,采用周期反转永磁聚焦系统约束电子注,聚焦系统由四组磁钢形成三个磁场均匀区,三个均匀区的磁场逐级增大,最小磁场强度为0.11 T,最大磁场强度为0.12 T。采用三维计算软件对电子注静电轨迹、磁场分布及聚焦轨迹进行了计算和优化,设计的多注电子枪电子注通过率达到了100%。

摘要： 利用粒子加速器产生的电子束实现电流量子化是电学计量领域新兴方向,要求电子束稳定度高和精确可调以满足不同计量范围的要求。电子枪产生的电子束品质决定了电流量子化系统的性能。为保障电子束的精准传输和准确调节,对束流的横向发射度,即直流束流的层流性提出了严格的要求。因此,从电子束的引出和传输两个过程对电子束层流性进行了优化。主要包括基于束流动力学分析优化设计电子枪电磁结构,以及设计螺线管线圈抑制电子束传输过程中的横向发射度增长。针对线圈边缘磁场问题,比较分析了屏蔽壳和反抵线圈两种补偿方案,并通过仿真验证了其效果。该研究将为基于加速器技术的电流量子化的工程实现提供方案,并促进该技术的发展。

摘要： 注入器作为医用直线加速器的子系统为电子枪提供稳定的电源,其故障会影响加速器的正常使用,然而注入器组件电路复杂,检修难度较高。本文针对国产AccStar直线加速器的2例注入器组件故障导致的设备无法出束问题,利用示波器、万用表对注入器组件内的灯丝电压电路、注入器高压电阻及注入器注入板电压电路进行测量排查。发现2例故障原因分别为由注入器组件中灯丝稳压芯片U2和注入器输入电路内TVS管损坏导致。基于2例注入器组件故障检修分析,本文总结了一套检修流程,实现快速判断故障原因,缩短检修时间,为医用直线加速器的维修提供参考借鉴。

摘要： 在一种猝发高重频的X射线自由电子激光(XFEL)装置中,由于受到光阴极注入器内补偿螺线管与电子枪之间特殊结构的限制,阴极附近电场与磁场为叠加状态.实验中需要对阴极热发射度进行测量,而测量热发射度常用的螺线管扫描法基于几何发射度不变的前提,无法直接应用于电磁场叠加的结构.针对这一问题,考虑到归一化过程可以剔除电场对发射度的影响,基于此,研究归一化相空间中应用的螺线管扫描法,并通过仿真计算与分析,最终证明该方法适用于电磁叠加场中阴极热发射度的测量.

摘要： 为提高空间行波管的效率,本文采用在阴极热屏筒上开孔的方法减小热子功耗,通过仿真得到优化的阴极热屏结构,并对仿真结果进行了实际测试和验证.结果 表明,实测数据与仿真数据在仿真模型规定的950～1010°C范围内,仿真模型的误差范围在2.47％～4.45％之间,电子枪热子热耗降低了24.28％.

摘要： 自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)对电子束的发射度有极高的要求.近年来,可产生短电子束团并且具有高亮度性质的电子枪,是研发高性能FEL的核心部分,也是重要挑战与研究热点.一个很有前景的方向是提高微波电子枪(RF电子枪)内的加速梯度.提高现有电子枪的梯度,需要对电子枪微波场的优化、螺线管的设计和束流初始分布设置有全新的方案.为了解决这个需要多参数协调优化的问题,本文基于上海软X射线自由电子激光装置,率先从空间电荷力、加速电场与发射度补偿的角度,系统地分析和探索了高梯度C波段光阴极电子枪升级的设计与优化的方法.用ASTRA程序,对电子枪内不同电场强度对束流动力学的影响进行了模拟.详细分析了发射度补偿原理,对螺线管的主副螺线圈电流比进行优化,并研究了初始束团分布对发射度的影响.模拟结果表明:采用优化的电场强度、螺线管的主副螺线圈电流比与初始束团分布,电子枪输出束团的发射度有显著改善,满足FEL光源对于电子枪低发射度的要求.

摘要： 碳纳米管是一种理想的场致发射材料,基于碳纳米管冷阴极的原型器件得到广泛报道,如X射线管,电离真空计等真空电子器件.碳纳米管冷阴极由于其发射原理,可以有效降低器件的尺寸.本工作提出了一种集真空计量和电子聚焦于一体的电子枪结构,可以有效解决小型化真空器件的真空度检测存在的困难.

摘要： 针对某波段空间行波管高可靠性要求,本文采用刀封结构优化了电子枪封接结构,同时借助仿真软件ANSYS对电子枪枪壳封接部位进行热学、抗力学性能分析,并进行相关试验验证.仿真及试验结果验证了电子枪枪壳刀口封接结构的优越性.

摘要： 本文首先基于单粒子模型,计算了无聚焦情况下环形电子注外围电子的发散曲线,利用有限差分的方法得到横截面上电势分布.以L波段,20MW环形注速调管为例,参考Pierce电子枪设计方法,得到环形注电子枪结构参数的估算值.对结构进行优化后得到较为理想的环形注电子枪结构,并将仿真结果和理论推导结果相互验证.本文结论对于环形注速调管电子光学系统的设计和理论计算具有很好的实际指导意义.

摘要： 本文针对140GHz兆瓦级回旋振荡管,所用的单阳极磁控注入电子枪,分析了阴极工作于1050°C时,阴极热膨胀对电子枪性能的影响.结果表明:在热状态下直径70mm 的阴极在纵向膨胀大于0.2mm,横向膨胀0.3mm,并通过EGUN 软件模拟分析表明,该变化对速度零散和速度比等参量的影响很小.

摘要： 为了发展碳纳米管冷阴极行波管,本文对大面积无序生长圆形平面碳纳米管冷阴极产生大电流、高密度电子注的行波管进行仿真设计.利用三维粒子模拟软件对碳纳米管冷阴极表面电场的分布以及电场的边缘效应进行优化,并结合实验数据拟合出碳纳米管场致发射的相应参数.进一步在现有实际磁场分布的基础上,设计出工程实际应用的电子注面积压缩比为22,注腰半径为1.8mm,输出电流密度为1.9A/cm2的行波管电子枪.

摘要： 简要地叙述了脉冲YAG激光焊接技术在速调管电子枪工艺生产中的特点,研究了电子枪激光组件焊接的理论依据、工艺参数和焊接方法.电了枪热屏属于薄壁结构，且装配问隙小，热屏二一热屏五之问穿透焊接性能良好；热屏一、热屏二与阴极组件的焊接是先采用对称的逐点焊接四点固定，然后填充铂金丝对称均匀的焊接6段；阴极组件、支撑筒与边杆连接，也是通过激光填充焊的方法完成焊接。激光填丝焊改善了焊缝质量，同时也获得了硬度和塑性较好的焊接接头；激光熔焊焊接的前提是选择合适的焊接工艺参数，其中针对组件中不同的材质选择不同的脉宽、能量、光斑尺寸等参数，使得电了枪组件获得良好的焊接质量，验证了其在小批量速调管生产和应用过程中的可靠性。

摘要： 随着彩色显像管的薄型化,出现莫尔条纹的可能性增大.改善莫尔效应的电子枪设计成为彩色显像管薄型化开发的先决条件之一.消除或减弱莫尔效应的电子枪设计的核心是增加小电流时光点的垂直尺寸,使其尺寸明显大于荫罩孔垂直节距,减弱相互干涉.

摘要： 根据W波段回旋振荡管对电子枪的要求,完成了单阳极磁控注入式电子枪的设计.首先根据绝热压缩理论和角动量守恒定理,求出磁控注入式电子枪平衡方程组,由此解析方程组求出电子枪的初始设计参数,利用粒子模拟软件进行模拟和优化,得到了电子束横纵速率比α为1.5,横向速度零散为2.56％的电子枪结构,并对此电子枪的稳定性进行了分析.

摘要： 本文介绍了国内外Q波段螺旋线行波管研究进展,给出了作者在Q波段螺旋线行波管设计和性能测试结果.电子枪采用皮尔斯型电子枪,高频采用螺旋线结构,为了提高行波管效率,采用四级降压收集极.测试结果表明在工作频带内连续波饱和输出功率超过30 W,总效率超过21％,行波管动态流通率超过98％,饱和增益超过了45.5 dB.

摘要： 自从上世纪六十年代扫描电镜(SEM)诞生以来,已在全世界范围内得到了广泛的应用.中国每年进口百台左右.当你走进任何一个扫描电镜实验室,都可以看到一个巨大的仪器,一米宽,二米高的主机,一个写字台大的操作台,后面还有在高速旋转工作着的真空泵,电缆和真空管道一大堆.没有十几平米的面积是无法安装和维护这个科学仪器的.随着各个领域的深入应用,常规扫描电镜的缺点则逐渐暴露出来,即体积庞大,调试麻烦,安装复杂,验收不易.摆在人们面前的任务是:设计一种小型的扫描电镜,牺牲一定的分辨率指标,但能获得二次电子图像或背散射电子图像,体积小于一立方米,安装简单,使用方便.

摘要： 本申请的目的是提供仅使用静电透镜的比较小型而像差小的带电粒子枪，并提供在大电流下也具有高亮度的场发射型带电粒子枪。带电粒子枪具有：带电粒子源；加速电极，其使从带电粒子源发射的带电粒子加速；控制电极，其配置在比加速电极靠近带电粒子源侧且具有比加速电极的开口直径大的开口直径；以及控制部，其根据施加于加速电极的电位对施加于控制电极的电位进行控制。

摘要： 本申请的目的是提供仅使用静电透镜的比较小型而像差小的带电粒子枪，并提供在大电流下也具有高亮度的场发射型带电粒子枪。带电粒子枪具有：带电粒子源；加速电极，其使从带电粒子源发射的带电粒子加速；控制电极，其配置在比加速电极靠近带电粒子源侧且具有比加速电极的开口直径大的开口直径；以及控制部，其根据施加于加速电极的电位对施加于控制电极的电位进行控制。

摘要： 一种轴向电子枪包括主要阴极(13)和次要阴极(20)，其特征在于，为了保持次要阴极(20)相对于轴向枪的电子束轴的稳定位置，使用一个成形的支架(21)，由多晶钨丝制成，并且在阴极之间施加脉动电压以轰击该阴极带电子的次要阴极。

摘要： 本发明提供一种具有不会破坏纤维状碳物质前端部，可去除其前端部存在的非晶碳的机构的场致发射型电子枪及其运转方法。为解决本发明的课题的机构的场致发射型电子枪，其包括：由单一的纤维状碳物质和支撑其的导电性基体材料构成的场致发射型阴极；使电子场致发射的引出装置；以及使电子加速的加速装置；该场致发射型电子枪具备：加热该场致发射型阴极的机构以及对该场致发射型阴极施加不使电子进行场致发射电的极性的电压的机构。

摘要： 提供具有小组件(42)的电子枪(6)的制造方法,该小组件(42)互连电子枪(6)的熔接单元(33)和底座(28)。通过在平面元件(40)中形成小孔(41)的图形,并由此形成多个固定装置(42),来制造该小组件。在制造工艺的下一个步骤中,固定装置(42)的部分从平面元件(40)的平面弯出,然后连接到绝缘板(55)上,从而形成固定装置(42)和绝缘板(55)的小组件(54)。该小组件(42)优选地配有锥形小孔(57),以引导电子枪(6)的多个电极(20－24)的电引线穿过绝缘板(55)。这使引线与底座(28)的管脚(29)互连准确和容易。

摘要： 一种用于阴极射线管的电子枪的制造方法,该方法包括:在一平面元件(例如板或条带)中形成多个固定装置的第一步骤;将固定装置固定在绝缘支承杆上的第二步骤;使绝缘支承杆－固定装置组件与平面元件分离,及然后与电极叠层相连接形成电子枪的第三步骤。

摘要： 本发明的课题在于提供一种在将电子枪搭载于合作伙伴装置后，可将电子束的焦点调整至短焦点侧以及长焦点侧的装置。本发明通过一种电子枪而可解决上述课题，其是一种包括光电阴极以及阳极的电子枪，进一步包括配置在该光电阴极与该阳极之间的中间电极。该中间电极具有使自该光电阴极射出的电子束通过的电子束通过孔，且于该电子束通过孔中形成有漂移空间。该漂移空间在透过施加电压而在该光电阴极与该阳极之间形成电场时，得以忽略该电场的影响。

摘要： 本发明的一方式的电子枪的阴极机构的特征在于，具备：通过加热而从一端面射出热电子的晶体；在使一端面露出并覆盖晶体的其他面的至少一部分的状态下保持晶体的保持部；支承保持部并分别在维持了相同截面尺寸的状态下延伸的第一支柱和第二支柱；固定第一支柱的第一基部；以及固定第二支柱的第二基部，保持部、第一支柱和第二支柱、第一基部和第二基部通过基于相同材料的一体构造而形成，通过使电流在一体构造中流动从而加热晶体。

摘要： 本发明提供电子枪、电子枪用组件、电子射线应用装置以及对位方法，即使在将电子枪设置于对方侧装置时的设置位置的偏移变大，仍可使电子束的射出轴对轴于对方侧装置的电子光学系统的光轴。电子枪包括：光源；真空腔；根据来自光源的受光而射出电子束的光电阴极；电极套组；以及电极套组驱动装置；电极套组包括：光电阴极接受部；以及相对于光电阴极接受部离开地配置的阳极；光电阴极接受部配置有光电阴极；电极套组驱动装置在将一方向设为X方向、正交于X方向的方向设为Y方向、包含X和Y方向的平面设为X‑Y平面时，使电极套组在X‑Y平面移动。

摘要： 本发明的课题在于提供一种仅以电子枪所具备的构成就能够直接监视从光电阴极所发射的电子束的强度的电子枪、搭载有电子枪的电子射线应用装置以及电子枪的控制方法。为解决上述课题，本发明的电子枪包括：光源；光电阴极，因应来自光源的受光而发射电子束；阳极；电子束遮蔽构件，可遮蔽电子束的一部分；及测量部，使用通过电子束遮蔽构件所遮蔽的测量用电子束，而测量从光电阴极所发射的电子束的强度。