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长脉冲高阻抗强流电子束二极管 被引量:6
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作者 蒯斌 邱爱慈 +3 位作者 曾正中 王亮平 丛培天 梁天学 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1133-1136,共4页
 介绍了强光一号加速器长脉冲功率系统;分析了强光一号加速器长脉冲轴向绝缘高阻抗电子束二极管的管绝缘体和真空磁绝缘传输线的结构与绝缘性能;阐述了二极管工作阻抗和阴阳极的设计原则,给出了设计参数。实验研究表明:二极管电压0.75...  介绍了强光一号加速器长脉冲功率系统;分析了强光一号加速器长脉冲轴向绝缘高阻抗电子束二极管的管绝缘体和真空磁绝缘传输线的结构与绝缘性能;阐述了二极管工作阻抗和阴阳极的设计原则,给出了设计参数。实验研究表明:二极管电压0.75~2.6MV,电流65~85kA,电压幅值对应的工作阻抗14~44Ω,输出轫致辐射脉冲宽度100~400ns,100cm2输出窗口的轫致辐射剂量率108~2×109Gy/s。 展开更多
关键词 长脉冲 高阻抗 电子束二极管 真空磁绝缘传输线 轫致辐射
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新的高能注量电子束二极管系统 被引量:5
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作者 邱爱慈 张永民 +10 位作者 罗志宏 郑建伟 彭建昌 盖同阳 黄建军 汤俊萍 任书庆 邵浩 陈维清 李鹏 杨莉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期377-381,共5页
 为"闪光二号"加速器研制了新的二极管系统,其电子束能注量比原二极管系统大3倍多。该系统由带滑闪开关的二极管、漂移管、脉冲磁场和真空靶室等部分组成,通过减小阴极直径、增大轴向磁场强度和磁透镜比,调节滑闪开关距离和...  为"闪光二号"加速器研制了新的二极管系统,其电子束能注量比原二极管系统大3倍多。该系统由带滑闪开关的二极管、漂移管、脉冲磁场和真空靶室等部分组成,通过减小阴极直径、增大轴向磁场强度和磁透镜比,调节滑闪开关距离和预脉冲开关气压等技术措施,使二极管具有高能注量电子束输出的稳定工作状态,在Marx发生器充电电压70kV条件下,在距阴极22cm的靶上获得了总能量21.5kJ、束斑直径52mm和能注量1.01kJ/cm2的电子束输出。 展开更多
关键词 “闪光二号”加速器 高能注量电子束 二极管系统 脉冲电子束二极管 预脉冲
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低阻抗强流箍缩电子束二极管的3阶段电子束流模型 被引量:4
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作者 蒯斌 邱爱慈 +2 位作者 王亮平 丛培天 梁天学 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1603-1606,共4页
 在顺位流模型与"4阶段"粒子流动模型的基础上,提出了一种用于分析100ns/MA级电子束流的低阻抗强箍缩二极管物理过程的理论模式。在这种理论分析模式中,将电子和离子的流动情况随时间的演变过程分成非箍缩电子流、弱箍缩电...  在顺位流模型与"4阶段"粒子流动模型的基础上,提出了一种用于分析100ns/MA级电子束流的低阻抗强箍缩二极管物理过程的理论模式。在这种理论分析模式中,将电子和离子的流动情况随时间的演变过程分成非箍缩电子流、弱箍缩电子流、强箍缩电子流3个不同的阶段,分别结合聚焦流和顺位流模型对各个阶段特性进行估算。利用KARATPIC数值模拟软件并结合"强光一号"加速器的工作状态,对该类型二极管中电子束的流动过程作了数值模拟,并在"强光一号"加速器上开展了实验研究。数值模拟和实验结果的对比表明,所提出的新的理论分析模式是合理可行的。 展开更多
关键词 低阻抗强流箍缩电子束二极管 顺位流模型 理论分析模式 加速器
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强流电子束二极管陶瓷真空界面 被引量:2
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作者 荀涛 杨汉武 张建德 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期191-196,共6页
从绝缘和机械强度两方面优化设计了一种应用于强流电子束二极管的陶瓷真空界面。首先,依据真空沿面闪络机理及其影响因素,针对外径220mm的陶瓷板,应用ANSYS静电场模拟,通过对阴极电极形状和阳极外壳尺寸的调整,使得陶瓷沿面电场和阴、... 从绝缘和机械强度两方面优化设计了一种应用于强流电子束二极管的陶瓷真空界面。首先,依据真空沿面闪络机理及其影响因素,针对外径220mm的陶瓷板,应用ANSYS静电场模拟,通过对阴极电极形状和阳极外壳尺寸的调整,使得陶瓷沿面电场和阴、阳极三结合点场强均得到了有效控制。模拟结果显示:陶瓷沿面电场分布均匀,阴、阳极三结合点场强小于30kV/cm,电场线与陶瓷表面所成角度基本保持在45°;其次,针对陶瓷与电极的约束结构,通过静力和瞬态冲击分析,确定了该陶瓷界面可承受的最大静压和冲击波最大峰压分别为4.8MPa和60MPa;最后,在脉宽200ns的脉冲功率驱动源上进行了实验研究,陶瓷真空界面平均绝缘场强达到44kV/cm,二极管运行稳定,机械性能可靠,实验结果与理论设计相符。 展开更多
关键词 强流电子束二极管 陶瓷 真空沿面闪络 绝缘结构 机械强度
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同轴型强流电子束二极管的一种解析近似 被引量:2
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作者 邵浩 刘国治 杨占峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1141-1144,共4页
从描述电子束运动的基本方程出发,引入一定条件下的近似,获得了一种实用的同轴二极管电流、电压与几何参数关系的近似解析解.给出了同轴二极管阻抗、间隙电压分布与二极管外加电压以及结构参数之间的关系式,并与1维模型精确数值解进行... 从描述电子束运动的基本方程出发,引入一定条件下的近似,获得了一种实用的同轴二极管电流、电压与几何参数关系的近似解析解.给出了同轴二极管阻抗、间隙电压分布与二极管外加电压以及结构参数之间的关系式,并与1维模型精确数值解进行比较分析.采用了PIC数值模拟方法对该理论分析结果在常用参数范围内的准确性进行了验证,获得了一致的结果.与相对论条件下的实验结果数据相比,在二极管电压为300~700 kV时实验结果与该理论估算值非常接近. 展开更多
关键词 等离子体 强流电子束二极管 脉冲功率技术 高功率微波
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强流电子束二极管绝缘子分析与设计 被引量:1
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作者 赵亮 苏建仓 +2 位作者 彭建昌 潘亚峰 张喜波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期494-498,共5页
对应用在Tesla型强流加速器中的电子束二极管绝缘子进行了仿真,发现电场增强区域与实际发生击穿区域基本一致。从绝缘子沿面电场分布、电力线和绝缘子表面所成角度分布以及材料缺陷等方面分析了击穿发生的原因。认为材料中存在缺陷是导... 对应用在Tesla型强流加速器中的电子束二极管绝缘子进行了仿真,发现电场增强区域与实际发生击穿区域基本一致。从绝缘子沿面电场分布、电力线和绝缘子表面所成角度分布以及材料缺陷等方面分析了击穿发生的原因。认为材料中存在缺陷是导致绝缘子发生击穿的主要原因,局部场增强和非最优化结构设计促成了击穿的发生。对影响绝缘子沿面电场分布的同轴线关键位置进行了设计,得出了阳极倒角半径和阴极屏蔽环半径两个参量的最佳取值范围。 展开更多
关键词 电子束二极管 绝缘子 电场分布 击穿
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电功率20GW重复频率强流电子束二极管实验
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作者 张永辉 向飞 +2 位作者 宋法伦 康强 罗敏 《中国工程物理研究院科技年报》 2006年第1期211-211,共1页
重复频率强流电子束二极管是高功率微波源的关键部件之一,它的性能直接影响到高功率微波源的能量转换效率和微波输出功率。 从总体上考虑,20GW二极管将采用径向绝缘技术,其中需要重点考虑的是降低绝缘子表面及三相(真空、绝缘子与... 重复频率强流电子束二极管是高功率微波源的关键部件之一,它的性能直接影响到高功率微波源的能量转换效率和微波输出功率。 从总体上考虑,20GW二极管将采用径向绝缘技术,其中需要重点考虑的是降低绝缘子表面及三相(真空、绝缘子与金属)点的电场强度,同时提高输出束流的稳定性;另外还要考虑减小回流电子对绝缘子的轰击,避免绝缘子产生表面闪络,以延长绝缘子使用寿命。 展开更多
关键词 强流电子束二极管 重复频率 电功率 高功率微波源 实验 能量转换效率 表面闪络 绝缘子
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强流电子束无箔二极管结构设计与特性研究 被引量:6
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作者 张永辉 常安碧 +2 位作者 江金生 陈洪斌 康强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期437-440,共4页
主要叙述高功率二极管的理论模型和结构设计 ,采用基于引导磁场和相对论近似情况下的空间电荷限制流模型 ,对磁浸没无箔二极管产生的空心相对论电子束进行了动态数值模拟 ,研究了二极管几何结构及引导磁场对二极管束流特性的影响。
关键词 结构设计 无箔二极管 引导磁场 数值模拟 束流特性 理论模型 强流电子束二极管
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强流电子束源阴极等离子体的粒子模拟 被引量:4
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作者 徐启福 刘列 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2974-2978,共5页
模拟了强流电子束源阴极表面附近区域数密度约1014 cm-3的等离子体的膨胀过程,观察到等离子体膨胀速度约为1cm/μs。通过观察不同时刻阴极附近电子和离子的相空间分布、数密度分布和轴向电场分布,分析了等离子体膨胀过程。结果表明:等... 模拟了强流电子束源阴极表面附近区域数密度约1014 cm-3的等离子体的膨胀过程,观察到等离子体膨胀速度约为1cm/μs。通过观察不同时刻阴极附近电子和离子的相空间分布、数密度分布和轴向电场分布,分析了等离子体膨胀过程。结果表明:等离子体的产生使得阴极表面电场增强,进而增大阴极的电流发射密度,电流密度增加使得空间电荷效应增强,并使等离子体前沿处的电场减小,当等离子体前沿处的电场减小到零时等离子体向阳极膨胀。讨论了等离子体温度、离子质量、束流密度和离子产生率对等离子体膨胀速度的影响。结果表明:等离子体的膨胀速度随着等离子体温度升高而增大,随离子质量增大而减小,但膨胀速度不等于离子声速;等离子体产生率越小,等离子体膨胀速度越小。 展开更多
关键词 强流电子束二极管 爆炸电子发射 阴极等离子体 等离子体膨胀速度 粒子模拟
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“强光一号”加速器短γ二极管径向箍缩率计算方法 被引量:1
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作者 胡杨 孙江 +6 位作者 张金海 蔡丹 杨海亮 苏兆锋 孙铁平 孙剑锋 赵博文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第18期239-245,共7页
电子束流箍缩是强流电子束二极管工作过程中广泛存在的物理现象.束流径向箍缩率定义为靶面形成的束斑(环)面积随时间的变化率,是判断二极管的束流箍缩情况和工作特性的重要指标,目前对其的研究方法以光学诊断和针对特定二极管的理论估... 电子束流箍缩是强流电子束二极管工作过程中广泛存在的物理现象.束流径向箍缩率定义为靶面形成的束斑(环)面积随时间的变化率,是判断二极管的束流箍缩情况和工作特性的重要指标,目前对其的研究方法以光学诊断和针对特定二极管的理论估算为主.在现有研究的基础上,以“强光一号”强箍缩短γ二极管为对象,给出了适用于该“环-板”构型二极管的径向箍缩率理论估算公式,并分别建立了基于粒子模拟和实验测量箍缩中心偏移的箍缩率计算方法,三种方法给出的径向箍缩率值分别为8.43,8.70及7.89 cm^(2)/ns,三者相对偏差<10%.为强流二极管径向箍缩率的研究提供了一种新的思路. 展开更多
关键词 强箍缩 强流电子束二极管 径向箍缩率 计算方法
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紧凑型纳秒高压脉冲发生器研制 被引量:3
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作者 姜占兴 王真 +2 位作者 周林 梁川 李名加 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期112-116,共5页
研制了一台紧凑型纳秒高压脉冲发生器。该发生器主要由铁芯变压器、脉冲形成线、油间隙自击穿开关组成。在变压器和形成线之间加入了一个50pF的谐振电容和1.15mH的谐振电感,通过三谐振设计,使发生器在不降低输出电压的情况下,降低了变... 研制了一台紧凑型纳秒高压脉冲发生器。该发生器主要由铁芯变压器、脉冲形成线、油间隙自击穿开关组成。在变压器和形成线之间加入了一个50pF的谐振电容和1.15mH的谐振电感,通过三谐振设计,使发生器在不降低输出电压的情况下,降低了变压器次级绕组的电压,实现了脉冲发生器小型化。对该发生器进行了详细的设计、模拟和实验,结果表明:该发生器可在二极管上输出峰值约500kV、脉宽2.2ns的高压脉冲;电子束二极管产生的X射线在距二极管靶窗20cm处辐射剂量为20mR,可用于辐射探测系统闪烁体的时间响应测量。 展开更多
关键词 纳秒 高压 脉冲发生器 三谐振变压器 脉冲形成线 电子束二极管
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High-Responsivity ZnS Schottky Barrier Photodiode Array for Ultraviolet Imaging
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作者 沈大可 韩高荣 +2 位作者 S.Y.Au 葛惟昆 I.K.Sou 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期892-896,共5页
A different approach,using the molecular beam epitaxy (MBE)-grown ZnS-based Schottky photodiode technology,is applied to fabricate an 8×8 photodiode array.The micro-processing procedures of this photodiode array ... A different approach,using the molecular beam epitaxy (MBE)-grown ZnS-based Schottky photodiode technology,is applied to fabricate an 8×8 photodiode array.The micro-processing procedures of this photodiode array including standard photolithography,a number of metallisation,wet-chemical etching and SiO_2 deposition for insulation are developed.The detector is characterized to have a cutoff wavelength at 340 nm and the photo-responsivity measurements on the pixels result an ultraviolet (UV) response as high as 0.15 A/W,corresponding to an external quantum efficiency of 55% in the visible-blind spectral ranging from 400 down to 250nm.Imaging tests indicate that this array is able to capture the intensity profile of a given UV light source with reasonably good capability. 展开更多
关键词 ZnS-based Schottky barrier photodiode array MBE high-responsivity
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向外发射同轴型虚阴极振荡器研究 被引量:17
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作者 邵浩 刘国治 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期2387-2392,共6页
在高功率微波源研究领域提出了一种新型虚阴极器件———向外发射同轴型虚阴极振荡器 .对其相关束流特性进行了理论分析 ,得到了同轴空间径向传输空间电荷限制电流 ,以及虚阴极产生的条件和电子束运动的基本规律 .基于数值模拟得到的结... 在高功率微波源研究领域提出了一种新型虚阴极器件———向外发射同轴型虚阴极振荡器 .对其相关束流特性进行了理论分析 ,得到了同轴空间径向传输空间电荷限制电流 ,以及虚阴极产生的条件和电子束运动的基本规律 .基于数值模拟得到的结果 ,向外发射同轴型虚阴极振荡器不仅表现出较高的能量转换效率 ,而且有利于增加虚阴极器件产生高功率微波的脉宽 ,同时还可以应用于低频段高功率微波源 . 展开更多
关键词 虚阴极器件 高功率微波 电子束二极管 向外发射同轴型虚阴极振荡器
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