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高电流密度圆柱状电子光学系统设计

孙富宇 吴振华 张开春

高电流密度圆柱状电子光学系统设计

孙富宇, 吴振华, 张开春
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  • 设计了高电流密度圆柱状电子枪,并分析了枪体参数对电子注品质的影响;运用径向力平衡理论计算了聚焦磁场.三维模拟软件CST PARTICLE STUDIO模拟显示,在枪体电极和空间电荷形成的静电场,以及聚焦磁场作用下,电子呈角向先变速后匀速螺旋状运动,其旋转半径始终与出射阴极面时的半径相同,从而在枪区和互作用通道内维持了注包络水平.模拟结果与设计理论相符.注平均电流密度达到244 A/cm2,层流性良好,填充因子767%,流通率100%.
    • 基金项目: 国家重大基础研究发展计划(973)项目(批准号:2007CB310401)资助的课题.
    [1]

    [1]Liu S G 2006 China Basic Science 8 7(in Chinese)[刘盛纲 2006 中国基础科学 8 7]

    [2]

    [2]Siegel P H 2002 IEEE Trans. Microwave Theory. Tech. 50 910

    [3]

    [3]Wang M H, Xue Q Z,Liu P K 2008 Journal of Electronics & Information Technology 30 1766(in Chinese)[王明红、薛谦忠、刘濮鲲 2008 电子与信息学报 30 1766]

    [4]

    [4]Zhang K C, Wu Z H, Liu S G 2008 IEEE 33rd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves p1

    [5]

    [5]Zhang K C, Wu Z H, Liu S G 2008 Chin. Phys. B 17 3402

    [6]

    [6]Srivastava A 2007 IEEE Vacuum Electronics Conference p1

    [7]

    [7]Booske J H 2008 Phys. Plasmas 15 055502

    [8]

    [8]Bemis T, Bhatt R, Chen C 2007 Appl. Phys. Lett .91 201504

    [9]

    [9]Pierce J R 1940 J. Appl. Phys. 11 552

    [10]

    ]Nagy G A, Szilagyi M 1983 Introduction To The Theory of Space-Charge-Optics(Beijing: Science Press)p125 (in Chinese)[G. A.纳吉、M.西拉支 1983 空间电荷光学导论(北京:科学出版社) 第125页]

    [11]

    ]Tang X Y, Shukla P K 2008 Phys. Plasmas 15 023702

    [12]

    ]Balk M C 2008 IEEE Vacuum Electronics Conference p459

  • [1]

    [1]Liu S G 2006 China Basic Science 8 7(in Chinese)[刘盛纲 2006 中国基础科学 8 7]

    [2]

    [2]Siegel P H 2002 IEEE Trans. Microwave Theory. Tech. 50 910

    [3]

    [3]Wang M H, Xue Q Z,Liu P K 2008 Journal of Electronics & Information Technology 30 1766(in Chinese)[王明红、薛谦忠、刘濮鲲 2008 电子与信息学报 30 1766]

    [4]

    [4]Zhang K C, Wu Z H, Liu S G 2008 IEEE 33rd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves p1

    [5]

    [5]Zhang K C, Wu Z H, Liu S G 2008 Chin. Phys. B 17 3402

    [6]

    [6]Srivastava A 2007 IEEE Vacuum Electronics Conference p1

    [7]

    [7]Booske J H 2008 Phys. Plasmas 15 055502

    [8]

    [8]Bemis T, Bhatt R, Chen C 2007 Appl. Phys. Lett .91 201504

    [9]

    [9]Pierce J R 1940 J. Appl. Phys. 11 552

    [10]

    ]Nagy G A, Szilagyi M 1983 Introduction To The Theory of Space-Charge-Optics(Beijing: Science Press)p125 (in Chinese)[G. A.纳吉、M.西拉支 1983 空间电荷光学导论(北京:科学出版社) 第125页]

    [11]

    ]Tang X Y, Shukla P K 2008 Phys. Plasmas 15 023702

    [12]

    ]Balk M C 2008 IEEE Vacuum Electronics Conference p459

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-05-03
  • 修回日期:  2009-07-07
  • 刊出日期:  2010-03-15

高电流密度圆柱状电子光学系统设计

  • 1. 电子科技大学物理电子学院太赫兹研究中心,成都 610054
    基金项目: 

    国家重大基础研究发展计划(973)项目(批准号:2007CB310401)资助的课题.

摘要: 设计了高电流密度圆柱状电子枪,并分析了枪体参数对电子注品质的影响;运用径向力平衡理论计算了聚焦磁场.三维模拟软件CST PARTICLE STUDIO模拟显示,在枪体电极和空间电荷形成的静电场,以及聚焦磁场作用下,电子呈角向先变速后匀速螺旋状运动,其旋转半径始终与出射阴极面时的半径相同,从而在枪区和互作用通道内维持了注包络水平.模拟结果与设计理论相符.注平均电流密度达到244 A/cm2,层流性良好,填充因子767%,流通率100%.

English Abstract

参考文献 (12)

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