微动粒子群优化算法用于Egun的多参量优化

针对2维电子光学多参量优化问题,采用微动粒子群优化算法,在给出目标电子轨迹和优化范围的前提下,可以得到趋近于该电子轨迹的真空边界和聚束磁结构。该算法分为前后两阶段:第一阶段采用前后试探法(微动),同时参照最优粒子的信息;第二阶段采用标准粒子群优化算法。针对涉及多个相关参量的电子光学设计问题,标准粒子群优化算法仅能保证以较高概率收敛到局部最佳解,而微动粒子群优化算法能以较高概率收敛到全局最佳解,并且展现了多核计算机在电子光学设计上的潜力。初步的软件试验显示:消耗人类工程师几周时间的电子光学设计问题,用微动粒子群算法在普通个人计算机上几十小时就能完成。

基于综合法的用于灭菌加速器的电子枪设计

从优于传统的图解法和缩尺法的角度,简要介绍了用于设计收敛型皮尔斯电子枪的"综合法"。采用综合法重新设计了现有的用于灭菌加速器的热阴极电子枪,并对应用综合法的合理性进行了讨论。依据综合法给出电子枪的主要参数初值,由EGUN程序进行电子枪模拟计算,完成了聚焦极和阳极形状的设计。最终设计了出口束流强度1A,电流密度较均匀,归一化发射度小于4mm·mrad的电子枪,符合实际工程需要。

C波段多注速调管电子光学系统的初步设计

采用电子枪软件EGUN对C波段多注速调管的电子光学系统进行了初步设计,得到的电子枪发射电流密度均匀,电子注轨迹层流性好并且在收集极发散均匀。应用此电子枪分别研究阴极表面磁场的变化、磁场比例因子的变化、均匀区平坦度的变化对电子轨迹的影响。随着阴极表面磁场的增大,电子注注腰半径增大,电子注波动增大;而随磁场比例因子的增大,电子轨迹波动增大,波动频率增加;均匀区平坦度有波动时,磁场增大则波动减小,磁场减小则波动增大。

S波段6 MeV边耦合电子直线加速器的设计研究（英文）

近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边耦合电子直线加速器,本文对基于该加速器的模拟计算研究进行了介绍。EGUN和HFSS分别用来设计电子枪和边耦合加速结构。通过将EGUN计算得到的电子束流参数和HFSS计算得到的三维电磁场分布数据引入到PARMELA中,完成了对该加速器的多粒子动力学研究。模拟结果显示,所设计的加速器完全能够满足设计指标的要求。最终,在考虑束流负载效应的因素后,完成了边耦合加速结构的微波结构设计。

用三种软件仿真结构相似的收敛型皮尔斯电子枪

用软件仿真不同结构的电子枪时发现其结果的误差百分比较大,不易把握其误差规律,为了克服此缺点,本文用EGUN,ORION和MAGIC分别对24支结构相似(控制极和阳极均是圆头形)的皮尔斯电子枪进行了仿真,并将软件计算值与相应的实验值列表比较表明:①用EGUN与ORION这两种同类型软件仿真结构相似的电子枪时,它们的精度虽然也不同,但误差范围变化较小;②大型通用的电磁场分析软件MAGIC计算电子枪的结果虽然比专业的电子光学软件EGUN,ORION逊色,但有规律可循:导流系数普遍偏低约10%,注腰半径的精度较高,注腰位置基本准确。

Electron gun for SSRF

A 100 kV triode-electron-gun has been designed and manufactured for the Linac of Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF). In this paper the performance of the gun and some key components are described.

高效率行波管电子枪设计及其优化

利用综合迭代法初步确定了用于高效率行波管的电子枪几何尺寸参数,考虑电子枪设计对导流系数、注腰半径、层流性等参数提出的要求,通过建立评价电子注性能优劣的目标函数以量化设计结果;应用EGUN软件和步长加速直接求优的方法对目标函数进行了优化,优化结果满足了设计要求。该电子枪已经用于制管实验,电子注静态通过率99.7%,动态通过率98.0%,电子效率达到34%,实验结果进一步验证了该电子枪设计的合理性。

电子枪设计软件的可视化处理

本文介绍了应用MATLAB软件对EGUN程序进行可视化改造的过程,分为前处理和后处理两部分,并且将改造前和改造后EGUN程序的输入输出方法进行了比较。另外还提出了电子枪的设计新思路。