一种新的灵敏核探针——慢正电子束流装置

简要介绍了广泛应用于表面科学的灵敏核探针——慢正电子束设备的原理、构造和应用 ,阐述了北京慢正电子束流装置的设计原理和性能 ,讨论了北京慢正电子束流装置今后的研究前景 .

电子束流焦点和测量方法进展及分类

回顾了焦点定义和测量方法 ,首次明确将电子束流焦点状态与焊接过程建立直接联系 ,揭示了具有焊接特征焦点与测量方法的内在关系 ,并根据束流与金属是否产生作用和作用的程度 ,将焦点分类成静态焦点、准动态焦点和动态焦点。指出静态焦点是轨迹形状焦点 ,AB法实质就是斜面 -熔宽极值焦点测量法 ,认识了焦点测量方法本身定义的焦点与静态焦点的本质区别 ,使得在电子束焊接工程中焦点概念应用更清晰 ,焦点参数使用更方便 ,并且为进一步开发新的焦点测量方法提供了理论指导。

脉冲慢正电子束流的检测

本工作设计了一种通过测量脉冲慢正电子湮没辐射在闪烁探测器的积分效应进行测量和标定脉冲正电子束流强度的方法。通过对探测器的刻度,定量测量了北京慢正电子强束流项目中慢正电子束流的流强和能谱发布,为脉冲正电子束流的直流化设计提供了依据。

电子束流促进冶金过程中夹杂物迁移去除的研究现状

夹杂物的去除一直是材料冶金行业研究的焦点问题.经过几十年的发展,传统的冶金除杂技术不能完全满足现代工业生产的需求,仍需要不断探索和研发新的除杂技术.近年来,在合金熔体中施加电子束流强化夹杂物迁移去除的冶金技术因具备清洁高效的特点受到了广泛关注.这种夹杂物去除技术的主要机制有与密度差相关的物相分离机制、流体动力学机制,以及与电性能相关的电迁移机制、电磁挤压力机制、电自由能驱动机制和扩散双电层理论等.依据这一类原理,形成并发展了一系列先进的施加电子束流强化冶金除杂的技术,如连续电流除杂技术、脉冲电流除杂技术、电子束冶金除杂技术等.在此基础上,本文就电子束流对冶金过程中夹杂物去除的影响及相关技术和机理进行了综述,对未来该研究的方向及趋势进行了展望.

极隙区电子束流模电磁不稳定性

解析地研究了中高度（离他心3－4个地球半径）极隙区极低密度上行电子束流引起的沿磁力线传播的电磁个稳定性，上行电子束流和背景等离子体都考虑成冷等离子体．结果表明，上行电子引起的左旋和右旋圆偏振电磁来流模是不稳定的，当它与离子回旋模耦合时增长率达到最大值，频率色散关系仍为电子束流模特征这此结果对解释权隙区纬度地面站低频电磁波观测资料和理解极隙区动力学过程是很有益的．

电子束流品质对自由电子激光小信号增益影响的计算

对电子束有一定初始能量分散或角度分散时的自由电子激光小信号增益用较简便的方法进行了分析计算,并给出了一个渐近公式,结果与用计算机模拟解自由电子激光微分方程组得到的结果一致。

温度各向异性电子束流和电子环束流引起的电磁辐射特征

利用一维三分量完全电磁粒子模拟方法研究了由温度各向异性电子束流和电于环束流引起电磁辐射特征，结果表明它们都能激发高频宽带电磁不稳定性，其中环束流不稳定性（RBI）的非线性饱和水平比温度各向异性束流不稳定性（TABI）强，对RBI波在系统发展的线性增长阶段呈右旋极化，在非线性饱和阶段则主要呈左旋极化，而对TABI波在系统发展的整个阶段均享右旋极化．这些结果可应用于磁化星磁层射电暴的解释中．

多道电子束流能谱描迹仪

介绍了用一种多条金属靶传感器测量直线加速器电子束流能谱的方法 。

电子显微镜中影响阴极电子束流的因素分析

本文通过对三极式电子枪阴极加热电流、栅极自给偏压、电子枪灯丝高度影响阴极电子束流变化的分析,得到控制阴极电子束流的因素是阴极加热温度、电子枪栅偏压、灯丝高度的结论.

慢正电子束流技术在金属/合金微观缺陷研究中的应用

正电子湮没谱学技术是研究材料微观结构非常有效的一种核谱学分析方法,主要用于获取材料内部微观结构的分布信息,特别是微观缺陷结构及其特性等传统表征方法难以获取的微观结构信息.近年来,在慢正电子束流技术快速发展的基础上,正电子湮没谱学技术在薄膜材料表面和界面微观结构的研究中得到了广泛应用.特别是该技术对空位型缺陷的高灵敏表征能力,使其在金属/合金材料表面微观缺陷的形成机理、缺陷结构特性及其演化行为等研究方面具有独特的优势.针对材料内部微观缺陷的形成、演化机理以及缺陷特性的研究,如缺陷的微观结构、化学环境、电子密度和动量分布等,正电子湮没谱学测量方法和表征分析技术已经发展成熟.而能量连续可调的低能正电子束流,进一步实现了薄膜材料表面微观结构深度分布信息的实验表征.本文综述了慢正电子束流技术应用研究的最新进展,主要围绕北京慢正电子束流装置在金属/合金材料微观缺陷的研究中对微观缺陷特性的表征和表面微观缺陷演化行为的应用研究成果展开论述.

电子束流取样电阻干扰信号分析及消除措施

通过理论分析和试验研究分析了电子束焊机用高压电源电子束流取样电阻干扰信号产生的原因 ,认为 :减小对地电容量和降低取样电阻值能降低干扰信号的幅值 ,高压变压器采用双屏蔽结构是消除干扰信号的有效措施。多台设备的运行证明了上述结论。

电子束流测量装置设计与实验

在辐照加工工业中,辐照电子加速器的应用规模正迅速扩大,其应用领域越来越广,这对加速器设备的制造、辐照加工工艺提出了更高的要求。束流强度是辐照加速器设备的重要参数之一,影响着辐照产品质量的好坏。针对辐照电子加速器束流强度的测量进行了研究,基于引出加速器的电子束的扫描脉冲特性,设计了新的电子收集器——法拉第杯,通过蒙特卡洛方法对其电子收集效率进行了仿真,同时设计了一套具有积分功能的信号采集电路,对采集到的电信号进行处理。该套装置在1.2 MeV电子辐照加速器下,进行了 0.5~5 mA的束流强度测量实验,实验结果表明,设计的电子收集器及配套的信号采集电路能够有效测量束流强度,为辐照加速器的生产、辐射加工工艺提供了参考。

电子束流激发的电子声波数值模拟

通过一维静电粒子模拟程序研究了电子束流不稳定性,其中束流电子的温度远大于背景电子的温度.结果发现,所激发的波动主要是电子声波,波动的演化经历了线性增长和非线性饱和两个阶段.在非线性饱和阶段,由于电子声波相速度随频率是变化的,它可以通过非线性相互作用将背景比较冷的电子加速到很高的能量.此外,还研究了束流电子的温度、束流电子和背景电子的相对密度以及束流电子的漂移速度对电子束流不稳定性的影响.

低阻抗强流箍缩电子束二极管的3阶段电子束流模型

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。

电阻环法模拟测量电子束流的大小和位置

本文介绍了通过测量束流在输运管壁上形成的感应电流,来确定直线感应加速器束流大小、位置的一种方法。实验证明,这种测量方法不会影响电子束在管道中的传输,且测量精度高,装置简单,并可装在真空系统的外面,便于维修。

辐射环境中探测Compton电子束流的Rogowski线圈

在金属腔体内电磁脉冲(IEMP）实验研究中，需要同时测量入射γ剂量率和腔体内的电场、磁场以及TEMP的激励源——Compton电流。Compton电流跟随着γ脉冲变化，它们有相似的波形。其电流密度JC与入射的γ剂量率D(Gy(Si)／s)之间呈线性关系。即JC=fkD式中，f为前端面的γ衰减系数；K为辐照系数，表示γ-Compton电流转换效率。

无碰撞等离子体中电子束流不稳定性的时空演化

强激光在冕区等离子体中传播到临界面附近生成相对论电子和相对论电子束流在随后较长一段稠密等离子体区的能量传输是快点火中的关键问题。对快点火条件下的激光等离子体参数，临界面附近产生的前向快电子电流往往超过阿尔芬极限电流，必须在稠密等离子体中产生中和回流，快电子流才能在稠密等离子体中向前输运。横向电磁不稳定性（类Weibel不稳定性，WI）和纵向静电双流不稳定性（TSI）很容易在这种电子双流体系中激发，前向电子束会被调制或成丝状结构，同时激发电磁场，粒子部分动能会转化为电磁场能量。不稳定性在非线性饱和后，发生电流丝的合并、磁场重联等过程，部分电磁场能量会再转化为粒子能量，表现为对离子体的横向加热。Weibel不稳定性的作用可能形成围绕传播电子束的磁通道，对快电子的定向和准直传播是重要的。TSI激发的纵向静电场对磁场通道会有明显的调制甚至破坏作用，直接影响高能电子流从激光吸收区到燃料压缩区的准直传播。

纳秒脉冲气体放电中逃逸电子束流的研究

经典的放电理论(Townsend和流注理论)不能很好地解释纳秒脉冲放电中的现象,近年来基于高能量电子逃逸击穿的纳秒脉冲气体放电理论研究受到广泛关注,有研究发现,高能逃逸电子是纳秒脉冲气体放电中的新特征参数,本文研制了用于测量纳秒脉冲放电中逃逸电子束流的收集器,并对脉宽3—5ns、上升沿1.2—1.6 n8激励的大气压纳秒脉冲气体放电中逃逸电子束流进行了测量,收集器采用类似法拉第杯的原理,利用金属极收集纳秒脉冲放电中的高能电子,并转换为电信号后由示波器采集,为了获得更好的逃逸电子束流波形,对逃逸电子束流收集器进行了优化设计,提高了收集器的阻抗匹配特性,基于上述的逃逸电子束流收集器,研究了纳秒脉冲气体放电中逃逸电子的特征,实验结果表明,所设计的收集器可以有效地测量到逃逸电子束流,改进设计后收集器测得的逃逸电子柬流的时间分辨率和幅值均得到提高,施加电压约80 kV时,大气压空气中的逃逸电子束流幅值可达160 mA,脉宽小于1ns,多个脉冲激励放电的结果表明逃逸电子束流收集器具有较好的可靠性,其瞬态响应与时间分辨率比较稳定。