C波段光阴极电子枪驱动激光整形研究

在光阴极电子枪系统当中,驱动激光的时空整形是实现束流低发射度的关键之一。基于南方光源预研项目C波段光阴极电子枪测试平台,介绍了驱动激光系统的布局与测试相关内容。测试平台于国内首次采用初始RMS脉冲长度为160 fs的266 nm激光作为驱动激光,利用双折射晶体的脉冲时间延迟完成对激光脉冲纵向时间整形,并配备多个孔径的可调光阑实现对束流的横向尺寸的调节。经过整形,激光平台可以提供纵向RMS长度为160 fs、420 fs的高斯脉冲激光与半高全宽为5 ps的平顶分布脉冲激光,根据激光测试结果,简要分析了不同脉冲分布对于束流发射度演化以及脉冲分布的影响,不仅为后续光阴极电子枪束流调试提供了指导,并对初始脉冲分布对空间电荷力的影响实现更加深入的研究提供了支持。

电动拖拉机PC-DSPM电机电子变极策略与分析

针对田间作业和转场运输等不同工况时的行驶速度需求,该研究提出使用双凸极变极永磁(pole-changing doubly-salient permanent magnet,PC-DSPM)电机作为电动拖拉机的驱动电机,通过变极获得驱动电机的多种机械特性。基于气隙磁场调制理论,将PC-DSPM电机气隙磁场中的主要工作谐波分为2组,采用电子变极改变电枢绕组连接方式,从而选择不同组别的气隙磁场谐波参与机电能量转换,形成PC-DSPM电机3种运行模式。根据不同模式下的转矩-转速曲线,选取电机在恒功率区的2个变极切换点,并据此将拖拉机的运行速度划分为0~7.7、7.7~10.5和10.5~32.7 km/h共3个区间。为实现平滑变极,构建自抗扰控制和跟踪微分器的PC-DSPM电机变极策略。与采用自抗扰控制的阶跃响应变极相比,虽然2个切换点处的变极时间分别延长至400和600 ms,但变极过程中dq轴电流过渡平稳,转矩波动分别下降8.5%和11.8%,转速恒定在920和1 250 r/min。研究结果可为实现电动拖拉机多工况高效运行及变极永磁电机平滑切换提供理论参考。

多相感应电机的电子变极技术

传统感应电机构成的交流传动系统恒功率运行区间是有限的,为了使交流传动系统具有宽广的恒功率调速运行范围,在多对极多相系统变换理论的基础上,提出通过多相电机的电子变极实现宽范围恒功率调速。利用多相电机具有多个控制自由度的特点,通过多相电机转差频率控制产生不同平面的谐波电流,使电机在不同极对数的旋转磁场下运行,实现了在不停电情况下的电子变极。给出了9相感应电机3对极和9对极的变极实验,实验结果表明多相电机能够在不停电的情况下实现变极,从而可有效地拓宽恒功率调速运行范围。

基于矢量控制的多相感应电机电子变极调速技术

为了拓宽交流传动系统的恒功率调速运行范围,在研究多相系统变换理论和多相电机矢量控制的基础上,提出了一种基于转子磁场定向矢量控制的多相感应电机电子变极调速方法。该方法不需要额外增加电机的容量或电流,通过转子磁场定向矢量控制产生不同平面的谐波电流,驱动电机旋转,从而控制电机实现了在不停电情况下的电子变极,而且变极过程平滑,无大的转矩波动。本文以九相感应电机为例,对提出的方法进行实验验证,给出了其在转子磁场定向矢量控制下的3对极和9对极之间相互电子变极的实验结果。实验结果表明,所提出的方法能够在不停电的情况下实现电子变极调速,有效地提高了电机恒功率调速运行范围。

重复频率运行强流电子束收集极热特性

针对一种返波管常规收集极,实测了电子束在收集极内表面的有效作用面积,以电子能量700keV、束流7kA和脉宽50ns为例,计算了单脉冲时的热功率沉积和平均热流密度。利用通用有限元软件AN-SYS,采用脉冲热源加载的方式,在对流换热系数7 000W/(m2.℃)、水温20℃的条件下,得到了收集极10～100Hz运行时温度历史曲线及温度分布,并比较了不同重复频率下收集极平衡温度与对流换热系数的关系。如果以300℃为气体发生显著热脱附的温度阈值,对流换热系数为7000W/(m2.℃)时,能够满足重复频率50Hz以下运行,而到100Hz时,对流换热系数则需增加到104 W/(m2.℃)。根据流体计算公式,给出了不同对流换热系数对应的水流流速。

多相感应电机指数响应电子变极方法研究

为了拓宽多相交流传动系统的调速范围,在多相系统变换理论和多相电机矢量控制的基础上,提出了一种基于指数响应的多相感应电机电子变极调速方法。该方法通过转子磁场定向矢量控制产生不同极对数的谐波电流来驱动电机旋转,不同极对数的转矩电流按照指数曲线进行切换,从而控制电机实现了在不停电情况下的电子变极,解决了变极过程中转矩和速度波动大的问题。该文以五相感应电机为例,对提出的变极方法进行实验验证,给出了其在转子磁场定向矢量控制下的1对极和2对极之间相互电子变极的实验结果,实验结果表明所提出的方法能够在不停电的情况下实现平滑的电子变极调速,使转矩和转速波动减弱。

不锈钢电子束收集极的损伤能量密度阈值

对强磁场相对论返波管系统中电子束收集极损伤的主要影响因素进行了分析,通过设计并使用锥面不锈钢收集极,提高了收集极的耐电子束轰击能力。在单次实验条件下,研究了电子束能量密度对不锈钢收集极表面损伤及系统产生微波的影响,结合对无箔二极管中电子束空间密度分布的研究结果,给出了不锈钢收集极损伤电子束能量密度阈值范围。

电子束收集极对大间隙速调管输出腔效率的影响

利用高频电磁软件对带电子束收集极的S波段大间隙输出腔进行了高频特性分析,采用3维PIC程序模拟了电子束收集极对大间隙速调管输出效率的影响。研究结果表明:收集极的存在会改变输出腔的本征谐振频率和电子束路径上的特性阻抗等高频特性,但收集极可以短路间隙附近的径向电场,减小电子束的空间电荷压力,同时对群聚电子进行再加速,从而提高大间隙速调管的输出效率;在束电压700kV,直流电流6kA时,优化后的带收集极的大间隙输出腔可稳定提取大于1.68GW的微波功率,提取效率约40.1%,比无收集极时提高约5%。

多相感应电机电子变极电流控制策略

针对多相感应电机斜坡响应电子变极过程中,电机转速跌落和转矩波动较大的问题,采用了基于滑模变结构电流控制的多相感应电机电子变极方法。文中对PI和滑模变结构控制两种电流控制策略进行了比较分析,在多相感应电机矢量控制基础上,用滑模变结构电流控制器替代传统的PI控制器分别控制d轴和q轴电流,解决了电子变极过程中PI电流控制跟踪电流斜坡输入存在的滞后性问题。并以五相感应电机为例,对提出的方法进行验证,实验结果表明提出的方法能有效改善多相感应电机电子变极过程中的转矩和转速波动。

自旋密度光栅和本征GaAs量子阱中的电子自旋双极扩散（英文）

为研究空穴对自旋极化电子扩散的影响,提出用自旋密度光栅方法来观察电子自旋扩散过程。由飞秒激光在本征GaAs多量子阱中激发产生瞬态自旋光栅和瞬态自旋密度光栅,并用于研究电子自旋扩散和电子自旋双极扩散。实验测得自旋双极扩散系数D as=25.4 cm2/s,低于自旋扩散系数D s=113.0 cm2/s,表明自旋密度光栅中电子自旋扩散受到空穴的显著影响。

光阴极直流高压电子枪的极高真空系统

设计了一套用于光阴极直流高压电子枪的极高真空系统。首先对电子枪真空腔室的钛阳极、阴极和高压陶瓷分别进行表面处理及烘烤除气后确定材料表面放气率,然后对真空室压强进行模拟计算并确定配泵方案,最后在现场组装、检漏后对真空系统进行调试。调试过程中为了保证不能被直接加热的内部阴极杆在烘烤时充分除气,使用ANSYS-Fluent软件的S2S辐射模型对烘烤过程进行模拟并确定烘烤温度与时间。经过真空调试,电子枪腔内真空度为5.6×10^(-10)Pa,满足其极高真空设计要求。

强流低发射度光阴极微波电子枪的优化设计

为了实现高增益 FEL,对其关键部件光阴极微波电子枪进行了优化设计 ,还就发射度补偿技术进行了较详细的考虑 ,并用 PARMELA程序进行了粒子动力学的模拟 ,初步给出了为降低初始电子束团横向发射度的优化参数。

光阴极微波电子枪优化设计的考虑

对光阴极微波电子枪进行了优化设计 ,给出了光阳极微波腔的形状、电参数和电场分布 .电子束团初始参数对束流横向发射度的影响 ,用 Parmela程序对其进行了优化 ,得到了一组最优参数 .考虑了补偿线圈对束流发射度的影响 ,对线圈的位置和电流的大小做了优化 .经过优化后得到腔出口处的横向发射度为 1 .39πmm.mrad,达到了设计时的要求 .

用于DC-SC光阴极微波电子枪中的Cs_2Te光阴极研制

文章介绍DC SC光阴极微波电子枪中的关键部件———Cs2 Te光阴极的研制。采用两种方法制得了高量子效率要求的Cs2 Te光阴极 ,并实验比较了两种制备方法的效果。针对制备中的超高真空、精确控制Cs原子流量和阴极温度等关键问题 ,设计了用于DC SC光阴极微波电子枪中的光阴极制备室。

极域电子教室在教学中的应用

融合了多媒体技术与计算机网络技术的多媒体网络教室的出现使教学手段、教学方法、课堂教学结构都发生了变革,本文就以极域多媒体电子教室为例介绍多媒体网络教室在教学中的应用。

极域电子教室在计算机广播教学中的应用

极域电子教室是计算机机房管理一个辅助软件,该软件中的很多功能在计算机广播教学过程中得到了广泛的应用,如果授课教师能够熟练地掌握极域电子教室软件各种功能,在计算机教学中会发挥很大的作用。

新型电子变极式五相永磁电机的优化设计

新型永磁电机被广泛应用于日常生产生活的很多领域。对永磁电机各方面功能和性能进行针对性优化和完善,是提升电机质量和应用程度的必要条件。就目前应用情况而言,变极式五相永磁电机是比较常见的一种电机类型,具有较强的转矩密度、功率密度以及容错能力,性能优势十分突出。对变极式五相永磁电机的优化设计需要从多个环节和技术层面方面进行系统分析,再在此基础上完善相关设计。

浅析极域电子教室在信息化教学中的应用

本文针对信息化教学中常见的问题,提出了使用极域电子教室软件来解决的方法。

改进普通三极电子枪SEM低压象分辨率的探讨

在SEM的应用技术中,低压象的观察引起一些科学工作者的兴趣,因为低加速电压能减少电子束对样品的损伤,减少充放电现象,有些样品可以不经处理直接观察,总之,低压象更能表现样品表面的真实结构。但普通电子枪在低压或超低压时亮度低,图象信噪比差,由于空间电荷效应使成象色差加大,致使图象分辨率下降。通过对1000B型SEM的钨丝附极电子枪的不同几何尺寸和加速电压下的束斑直径、亮度、的测量以及高倍象的观察。探讨了改进低压象质量的途径。实验表明:普通三极电子枪在正常状态下。

光阴极微波电子枪中发射度补偿及模拟计算

介绍了上海深紫外自由电子激光用光阴极微波电子枪采用发射度补偿技术的结果 .详细分析了线性空间电荷力的特点及对束流发射度的影响 ,从束流动力学和相空间两方面讨论了发射度补偿原理 .给出了补偿线圈的设计结构及其轴向场分布 .利用PARMELA程序对补偿效果作了模拟计算 .结果表明 ,设计的腔体对单圈 1 .5nC束团 ,在枪出口后 1 .2m处 ,电子能量为 5 .7MeV ,横向归一化发射度εn ,RMS=1 .61 2πmm·mrad .