Numerical simulation and design of a thermionic electron gun

This paper reports the simulation of an electron gun. The effects on the beam quality of some parameters on the beam quality were studied and optimal choices were identified. It gives numerical beam qualities for a common electrostatic triode gun, and the dependencies on design parameters such as electrode geometries and bias voltages to these electrodes are shown. An electron beam of diameter 5 mm with energy of 5 keV was assumed for the simulation process. Some design parameters were identified as variable parameters in the presence of space charge. These parameters are the inclination angle of emission electrode, the applied voltage to the focusing electrode, the gap width between the emission electrode and the focusing electrode and the diameter of the focusing electrode. The triode extraction system is designed and optimized by using CST software （for Particle Beam Simulations）. The physical design of the extraction system is given in this paper. From the simulation results, it is concluded that the inclination angle of the emission electrode is optimized at 22.5°, the applied voltage to the focusing electrode was optimized and found to be Vfoc =-600 V, the optimal separation distance （gap between emission electrode and focusing electrode） is 4 mm, and the optimal diameter of the emission electrode is 14 mm. Initial results for these efforts aimed at emittance improvement are also given.

用于集装箱检测系统的加速器电子枪

研究了固定式海关集装箱检测系统用的 9Me V电子行波直线加速器电子枪的结构特点和束流特性。该电子枪采用钪酸盐阴极 ,在灯丝电流为 2 .4 A,阳极引出电压为 -4 0 k V的工作条件下 ,由电子枪发射到加速器入口处的脉冲电流强度为 30 0 m A,在加速器出口处 ,束斑截面小于 2 mm;打靶后 ,产生的 X射线剂量率大于 30 Gy/( min·m)。为保证满足更换电子枪时的安装要求 ,利用 EGUN程序模拟计算了该电子枪的结构及束流特性 。

可控聚焦型减速场能量分析器的实验分析

与传统的减速场能量分析器相比,新提出的可控聚焦型减速场能量分析器具有装配方便、绝缘性好、分辨率高和抗二次电子反射等优点。本文将其设计思路加工装配成实物并经过改装,使得新型探头同时具备测量行波管电子枪电子注参数和注波互作用后电子注的纵向速度分布的能力。然后,将新型减速场能量分析器装配到电子注测量分析系统,对毫米波空间行波管用双阳电子枪电子注进行测试,测得电子注包络、射程、注腰半径和截面总电流等参数与计算模拟和制管实测结果基本一致。

投影CRT用磁聚焦电子枪

论述了一种成功运用于１２２ｃｍ背投式彩色投影电视机阴极射线管（ＣＲＴ）中的磁聚焦电子枪。该枪采用了预聚焦发射系统和磁聚焦主透镜构成的双聚焦系统。经测试发现，当阴极电流为０．５～１．０ｍＡ时，其上屏束斑直径仅为０．０６５～０．０８０ｍｍ。

基于磁透镜结构参数的电子枪磁聚焦特性分析

磁透镜是电子枪的重要组成部分,其结构会影响磁聚焦性能,从而影响束斑直径与电子束焊接质量。文章以国产ZD-VEBW系列高压电子束焊接设备电子枪为研究对象,构建电子枪束源与电磁聚焦结构的物理模型,并借助CST平台,仿真分析了球差影响下的束斑形貌和不同聚焦电流下磁透镜铁壳内径、铁壳开口对束斑直径的影响。设计环形挡板实现了磁透镜铁壳内径、铁壳开口参数的调整,并进行聚焦电流变化下的焊接实验研究。实验结果表明:磁透镜结构参数的合理设计可以达到更优的磁聚焦特性、更小束斑直径与更大的焊缝深宽比,实验验证了仿真结果的正确性,文章的研究对国产ZD-VEBW系列高压电子枪磁透镜结构的设计和该系列电子枪焊接质量的提升提供了理论和实验指导。

9MeV 行波电子直线加速器电子枪的模拟计算

介绍了海关集装箱检测系统用９ＭｅＶ行波电子直线加速器上电子枪的结构与特点。电子枪提供的初始电子束流性能直接影响到加速管上聚焦磁场的参数要求，为保证加速器出口处电子束打靶产生的ｘ射线剂量满足阵列探测器检测图象清晰度的要求，电子枪必须提供３００ｍＡ束流。为此，利用ＥＧＵＮ程序对电子枪的电子轨迹模拟计算，研究了聚焦极与阴极间相对尺寸与位置变化，以及阴极与阳极间距对束流与发射度的影响。提供了更换部件，缩小聚集极与阴极间隙及装配尺寸的参考尺寸与理论依据。

200kV电子帘加速器的电子束轨迹的计算

采用法国的MAFIA程序计算电场 .编制了TRAJ程序 ,用逐点跟踪计算电子轨迹 ,得到了束流包络 .观察了在高压电场中栅压对束流光学传输的影响 ,并获得了在不同能量范围内的栅压聚焦作用 ,为栅压调节提供了理论依据 。