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题名一种低能量远焦距电子枪技术
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作者
吴伟
刘超
张贤国
张爱兵
孙越强
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机构
中国科学院国家空间科学中心
中国科学院大学天文与空间科学学院
天基空间环境探测北京市重点实验室
中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室
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出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期144-155,共12页
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基金
国家重点研发计划项目(2020YFE0202100)
月球空间环境要素探测技术项目(E190002A01)共同资助。
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文摘
针对可移动非接触式月球表面电位探测器的电位无扰动测量单元对低能远焦电子束的需求,设计了低能远焦电子枪。以平板二极管电子枪为电子源,匹配两个静电聚焦透镜,将电子源引出的发散电子束聚焦为需要的形状,并加速至所需能量。优化电子枪的几何参数以及施加在电极上的电位,电子枪引出的电子束能量在5~500 eV内,并且具有良好的电子光路特性。电子束能量为5 eV时,初始半径r为5 mm,束腰至电子枪出口的距离p约为133 mm。随着能量增加,r逐渐减小至500 eV时的3 mm左右,p逐渐减小至105 mm。电子束经月球表面电场反射被电子收集平极接收,仿真数据和理论分析结果均表明,电子枪的工作距离为400~600 mm,平板接收的电子占发射电子比例在96%以上。电子枪结构质量仅408 g,满足探测器对电子枪的质量需求。
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关键词
月球表面电位探测器
低能远焦电子枪
静电透镜
数值仿真
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Keywords
Lunar surface potential detector
Low energy tele-focus electron gun
Electrostatic lens
Numerical simulation
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分类号
V447
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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