导读:本文包含了强流电子枪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:栅控电子枪,强流低能电子枪,双阳极,低能束流测量
强流电子枪论文文献综述
张权[1]（2018）在《强流低能电子枪及其实验平台的研制》一文中研究指出太赫兹(THz)有着广泛的应用前景,基于自由电子激光(FEL)产生THz的方法是目前可以获得最高功率THz的方法,在国内外已得到广泛的重视。外置阴极独立可调谐微波电子枪(EC-ITC RF GUN)因其紧凑、低价、大电荷量和高流强密度的优点,而被紧凑型THz设备(FEL-THz)采用。作为微波电子枪的电子注入源,强流低能电子枪需要在15keV的低能条件下产生最大3.2A的电子束流,并且满足大压缩比、低能散等一系列要求,强烈的空间电荷作用给强流低能电子枪的研制带来困难。研制的强流低能电子枪采用了双阳极、栅控结构,这种结构可以轻易的控制束流流强并保持束流能散好于0.5%,同时有着高导流系数与大压缩比的特点。研究给出了栅控电子枪的设计方法,采用CST分段建模,深入分析栅网对束流的作用,并通过束流输运能力的计算检验分段建模中的束流流强。使用CST对电子枪结构尺寸进行优化设计,最后通过Opera仿真验证。论文对栅网网孔结构展开了研究,分析了栅网网孔结构对于束流的影响。基于强流低能电子枪参数测量需求,对电子枪实验平台展开研制,研制的电子枪实验平台适合束流能量0.5keV~20keV、流强不超过10A的低能电子束的测量,可以准确的测量束流流强、束斑尺寸、束流发射度以及束流能谱。束流能谱测量基于反向电场原理,采用刮束结构降低空间电荷作用力带来的能量偏移和附加能散。束流能谱测量装置中,聚焦电极产生的聚焦电场可以修正减速电场,提高能谱测量精度。使用CST仿真对束流能谱测量装置的结构尺寸进行优化,束流能量分辨率可达0.2%。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
陈娇娇,熊长征,张权[2]（2017）在《应用于强流电子枪的脉冲电源研究》一文中研究指出针对现用电子枪脉冲电源输出脉冲电压波动较大、稳定度低的问题,分析了影响脉冲电源输出电压稳定度的主要因素,提出了一种电子枪脉冲电源反馈回路控制的改进方案,建立了等效电源电路,绘制改进前后的控制系统bode图,分析了电源系统的稳定性能,分析表明采用双环控制、电压补偿方式,系统的稳定性有明显改善。(本文来源于《通信电源技术》期刊2017年03期）
吕彬[3]（2015）在《基于T-S模糊模型的强流电子枪建模与控制算法研究》一文中研究指出随着辐照加工技术的应用和发展,电子辐照加速器作为辐照加工的主要射线源日益为人们所重视,辐照加工产品也已深入到人们生活的很多领域。辐照行业的迅速发展,不断推动着辐照加速器的制造技术和整机性能的提高。本文针对电子辐照加速器的电子枪控制系统,在Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制理论的基础上,进行了电子枪束流特性建模和束流稳定及跟踪控制的研究。电子枪控制系统的性能对整个加速器系统的束流品质起着重要的作用,因此电子枪控制技术的研究有助于提高加速器束流的稳定性并对整个加速器控制系统的性能和运行可靠性有着重要的影响。本文从建模和控制的角度出发,对T-S模糊控制理论在LaB_6强流电子枪束流控制过程中的应用进行了研究,主要内容有:(1)研究了基于T-S模糊模型的非线性系统的离线辨识算法:提出了一种基于量子微分进化和遗传算法的混合优化算法(Hybrid quantum differential evolution,HQDE),该方法采用量子比特编码来表达待优化参数的染色体串,并借鉴了微分进化和遗传算法中的操作算子实现对染色体状态的更新;并结合模糊C均值聚类算法和递推最小二乘算法,给出了模糊建模的具体实现方法;讨论了建模过程中的精确度和快速性问题。在上述研究的基础上,实现了LaB_6强流电子枪束流特性的T-S建模,经辨识得到的离散T-S模糊模型能够很好地描述非线性系统的动态特性。(2)研究了基于离散T-S状态空间方程的模糊系统稳定性分析和控制器设计方法:给出了通过并行分布补偿原理(Parallel Distributed Compensation,PDC),结合线性控制器设计方法设计T-S模糊控制器并利用Lyapunov稳定性定理来解决模糊系统全局稳定性的理论推导过程;在模糊控制系统参数求解过程中,引入了线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)方法,将T-S模糊系统稳定性分析和控制器的设计问题转化成了一组线性矩阵不等式求解的数学问题。借助于成熟的数学工具,可以极大地简化现代控制理论算法过于复杂的问题,为T-S模糊控制理论在实际过程控制中的实现提供了解决方法。(3)研究了基于离散T-S模糊模型的跟踪控制器设计问题:针对实际应用中的跟踪问题,在给定离散T-S模糊模型的基础上,通过在控制系统中引入积分器的方式,使得稳定时的系统输出能够跟踪外界参考输入;再根据离散T-S模糊系统稳定性分析和控制器设计方法来求解此跟踪控制器参数。利用此方法设计了LaB_6强流电子枪的T-S模糊跟踪控制系统,该控制器能够实现束流的跟踪控制。(4)研究了基于离散T-S模糊模型的H∞鲁棒跟踪控制器设计问题:此方案考虑了含外部干扰和噪声的T-S模糊系统的跟踪控制问题,使得系统具有给定的H∞跟踪控制性能;针对状态变量不可直接测量的情况,给出了一种带有模糊观测器的H∞鲁棒跟踪控制器的设计方法。根据此方法得到了LaB_6强流电子枪的H∞鲁棒跟踪控制器,该控制器在存在干扰和噪声的情况下仍可以跟踪参考信号。(5)在仿真验证的基础上,我们搭建了T-S模糊控制系统模拟平台,通过实验平台对T-S模糊跟踪控制系统的性能进行了测试。整个控制系统是在计算机的MATLAB环境下实现的,实验结果表明该控制系统具有良好的跟踪性能。因此,基于T-S模糊模型的强流电子枪控制方案是可行的、有效的。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)》期刊2015-10-01）
宗阳[4]（2014）在《强流短脉冲电子枪研究》一文中研究指出随着电子加速器装置的不断发展，电子枪作为其中发射电子束的重要部件而受到广泛关注。流强高、脉冲宽度短的电子枪成为其中一个重要的发展方向。目前，强流短脉冲电子枪已经在国内外各大电子加速器装置中取得了长足的发展与广泛的应用。本文重点对其中的两种强流短脉冲电子枪的研究工作做了一些介绍与说明。首先介绍针对中科院近代物理研究所介质壁加速器平台研制的真空弧脉冲电子枪设计与研制工作。研究真空弧放电的形成及物理过程；给出所需真空弧脉冲电子枪的设计参数；同时根据真空弧现象的放电特性，设计出利用真空弧放电现象来产生电子束的阴极构件——闪光板并进行试验验证了该电子枪生成脉冲电子束的原理可靠性；计算机模拟了设计的真空弧脉冲电子枪内部的静电场分布。经测试，该电子枪可以产生脉冲电子束，峰值束流强度超过了2.5安培，脉宽实现了从微秒级到纳秒级可调，导流系数超过了7.2106泊，实现了与介质壁加速器的联调联试，基本可以满足该实验平台的实验要求，对介质壁加速器的下一步实验具有一定的帮助作用。其次文章主要介绍为了满足利用电子束来诊断高能量密度物理的实验要求，需要研制一台工作频率位于C波段的光阴极微波电子枪的一些初步概念性设计工作。这种类型的脉冲电子枪是利用脉冲激光束打在光阴极材料上的光电效应形成了脉冲电子流，同时依靠1.6cell微波腔内极高的微波场强使得电子束可以在极快的时间内达到接近光速的效果，这样就可以很好的控制束团的发射度，从而达到提高电子束束流品质的目的。其中主要可以分为两部分：光阴极材料的初步研究及C波段1.6cell微波腔的概念性设计。首先是光阴极材料的选定，参考国内外相关实验结果，结合我们自身实验需求，我们选定使用金属作为光阴极材料并确定了阴极形状及大小；另外，我们从微波腔长度、半径、孔径的大小等方面都对其进行了计算机模拟设计，以求达到控制发射度从而提高束流品质的目的：模拟两个腔体之间的长度关系对轴向微波场的影响；径向微波场与腔内半径之间的线性关系；微波腔体半径与工作频率之间的关系，这一系列计算机模拟结果都对今后研制该电子枪打下可靠的基础。(本文来源于《中国科学院研究生院（近代物理研究所）》期刊2014-05-01）
宗阳,Zhang,Zimin,Cao,Shuchun,Shen,Xiaokang,Zhao,Quantang[5]（2012）在《强流脉冲电子枪闪光板初步研究(英文)》一文中研究指出The requirements on beam current and pulse widthfordielectric wall accelerator(DWA)testneed to design a new type of high current pulsed electron gun.Thermionic sources were problematic becauseof the close proximity to plastic components ofthe DWAthat might deform or outgas when heated.Photocathodes wouldmake the present laser systemmore complicated due to the use of photoconductiveswitching.Plasma cathodes,in which an electric field is usedto extract electrons from plasma,avoid the mentioned problems andare capable toproduce high current-short pulse electron beam[1].(本文来源于《IMP & HIRFL Annual Report》期刊2012年00期）
刘海涛[6]（2011）在《强流皮尔斯电子枪电子束聚焦系统模拟设计研究》一文中研究指出注状电子束的产生和稳定传输涉及到微波电子学、等离子体电子学、电磁场与微波技术、真空技术、材料科学等学科,对于应用基础研究是一个综合性的问题。用于真空熔炼设备中的强流皮尔斯电子枪,其工作过程包括电子束的产生、加速、聚焦和偏转,聚焦系统是实现其应用的关键之一。对于长聚焦轴向皮尔斯电子枪来说,由于在熔炼中其具有可远离熔池而把阴极材料的污染降到最低、寿命长、功率大、易操作等优点,吸引了研究者的广泛关注。目前对大功率电子枪聚焦系统的研究设计还不是很系统,有待于进一步研究,通过研究逐步改进电子束质量及材料特性,从而完善电子束加工工艺技术,扩大电子束加工在工程实际中的应用领域,发挥出电子束加工的最大优势。强流电子光学系统主要包括电子枪和聚焦系统两个部分,前者负责束的产生,后者负责束的聚焦,电子枪是电子束加工装置中的核心部件,但如果没有聚焦系统,由于在电子注内部存在着很强的空间的电荷自身的排斥力——发散力,势必将阻碍我们获得所要求的电子注,因此必须设法克服这一矛盾。利用磁场的会聚力来克服空间电荷的发散力,以此获得所要求的电子注。强流皮尔斯电子枪在电子束熔炼、电子束焊接等方面均有重要应用,希望得到稳定的、注状分布的会聚效果良好的电子束。但现在国内对强流皮尔斯电子枪的模拟设计研究还没有涉及。论文工作从250kw强流电子束炉应用的实际需求出发,对强流皮尔斯电子枪电子束聚焦系统进行了模拟设计研究。分析和综述了强流电子光学和强流电子光学电子束加工技术,利用粒子模拟软件CST和电磁分析软件Ansys研究了强流皮尔斯电子枪电子束聚焦系统中电子束流通率和稳定性问题,总结出一些具有实际意义的规律,包括：改变聚焦线圈的宽度和相对位置对电子束影响不大；改变聚焦线圈的厚度和电流值对电子束影响最大；皮尔斯电子枪阴极附近聚焦极的应用极大地抑制了电流密度的增强效应,提供稳态的空间电荷限制电流值；皮尔斯电子枪阴极附近聚焦极厚度对电子束产生影响很大。论文根据现有的电子枪设计方法,参考电子光学中光路系统的性质,对强流电子枪聚焦系统进行理论计算,设计出大功率电子枪的聚焦系统,对一次聚焦和二次聚焦系统结构的的几何参数优化,通过对比及模拟等方法确定电子枪聚焦系统的各结构参数,在CST粒子工作室环境下,使用静电、静磁以及粒子求解器成功地对电子枪电子束聚焦系统进行仿真。详细分析了电子枪聚焦系统结构参数对电子束质量的影响,总结了适用于设计和优化强流皮尔斯电子枪电子束聚焦系统的规律：线圈宽度和相对位置的改变对聚焦磁场的影响很小,因此在宽度方向上电子注形状保持的非常好；线圈厚度的改变对聚焦磁场的影响大,采用浸没式聚焦,影响粒子源发射,粒子能量高的粒子才能通过,但是数量太少,能量也小,不符合设计之初的要求。使用了Ansys软件对CST软件仿真下的聚焦系统进行了验证,通过不同软件得出仿真模拟结果的对比分析,进一步证明了设计的可靠性和可行性,得出电子枪聚焦系统的参数特征,为实际设计应用提供参考。论文通过优化设计,获得了聚焦效果良好的系统。保证了第一次聚焦用以产生所需要的电子束束腰；保证了调节在熔池上的电子束径的第二次聚焦有较大的调节范围,以满足熔炼工艺对温度的要求；保证了电子束有较高的流通率,确保被聚焦的电子束有较高的稳定性；保证了电子束外层电子的运动状态及外层电子运动中半径的变化,产生了满足要求的电子束。层流性良好,填充因子大于60%,注流通率100%,模拟结果与设计理论相符,使整个强流皮尔斯电子枪电子束聚焦系统的性能达到最优。(本文来源于《东北大学》期刊2011-06-01）
王今男,池云龙,周祖圣,吕琨[7]（2011）在《强流栅控电子枪设计分析》一文中研究指出电子枪是超高真空电子器件,可用于各类加速器的束流源与功率源中,是加速器与微波电子管的主要与关键部件之一。结合某辐照加速器电子枪实际需要,对其束流光学系统进行了计算机模拟和优化设计。模拟结果表明该电子枪在80 kV高压下工作时,输出电流可以达到5 A以上,束流发射度、枪区电场以及束腰半径可以满足该加速器运行的需要。电子枪现已完成前期的制作加工,并安装于测试台,近期将对其进行老炼与测试。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2011年04期）
王飞,张晰哲,谭畅,韩先伟[8]（2010）在《强流轴向电子枪束流特性计算机模拟》一文中研究指出电子枪是电子束的产生装置,束流能量、大小、分布、以及稳定性等束流参数取决于电子枪阴极的材料选取、温度设置、阳极的结构和电压设置。为了得到理想的束流,优化电子枪的结构、合理设置各阳极电压以及阴极温度是电子枪设计必不可少的工作。在给定电子枪电极结构的情况下,使用PIC方法对电极电压设置、阴极温度设置对束流强度、形状的影响进行模拟计算,计算结果为电子枪设计提供了可靠依据。(本文来源于《2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集》期刊2010-06-30）
罗德均,祁康成,林祖伦,李新义[9]（2008）在《强流静电会聚电子枪系统计算机模拟研究》一文中研究指出轻、小型层流电子枪在电子束焊接,微波器件等方面具有广泛的应用,希望得到稳定的、环形分布且会聚良好的电子束。但传统电子枪的聚焦系统如磁聚焦或电磁混合聚焦存在结构复杂、重量大的缺点。我们采用具有优异电子发射和抗中毒能力的LaB6作为阴极材料,纯静电聚焦的方式进行仿真、设计。经过理论探讨和计算机模拟仿真,在5000V总电压下,输出300mA强流电子束,导流系数达到了3.35μA/V3/2。为下一步具体的结构设计提供了可靠依据。(本文来源于《电子器件》期刊2008年05期）
罗德均[10]（2008）在《强流静电会聚LaB_6阴极电子枪研究》一文中研究指出强流电子枪在超高频器件、电子束焊接、材料表面改性和电子束机械加工等方面有广泛的用途。如在电子束表面改性方面,通过对比未辐射和辐射试样的断面EPMA(电子探针)和SEM(扫描电子显微镜)图像,可以看出显微组织明显改善,相应地引起机械性能的提高,同时操作简单,而且不会破坏零件的结构。因此,研究性能可靠的电子枪具有十分重要的意义。要获得性能可靠的电子枪,阴极材料的选择非常关键,因为这关系到器件的寿命和稳定性。实验表明:六硼化镧(LaB6)具有高导电率和良好的热稳定性、化学稳定性、低功函数以及活性阴极表面,因此从理论上成为了阴极材料的理想选择。传统的强流电子枪几乎都采用了电、磁混合聚焦的方式,磁聚焦尽管技术十分成熟,但因为涉及到高、低压的绝缘问题,结构十分复杂,很难用在对重量要求很苛刻的条件下,如空间焊接。而采用纯静电方式会聚的电子枪降低了器件的复杂程度,减轻了器件的重量,因此具有独特的优势。电子枪设计的基本方法有理论设计、实验和图解等方法,但因为理论设计要求很高,需要繁琐的公式推导,结构也不能太复杂,而得到的结构多是复杂曲面,给加工又带来很大的困难。实验法和图解法因为精度不高,现在已经很少使用。随着电子计算机技术和计算技术的发展,现在流行的设计方法是根据设计要求,首先设计出初始模型,然后通过计算软件的模拟,根据模拟的结果再修正模型,如此反复,直到得出满意的结果。这种方法节约了成本和时间,减少了实验的次数和盲目性,提高了设计的效率,增加了设计的准确性。本文旨在研究探索强流静电会聚六硼化镧阴极电子枪各个参数对其性能的影响,设计出性能优良的电子枪系统。首先根据设计的要求(在5000V的总电压下,输出300mA的强流电子束)设计出初始的计算模型,再编写MAGIC代码对初始模型进行计算机仿真,根据模拟的结果,再修正模型的结构或者参数,得出满意的结果后再进行详细的结构设计。在实验室现有的条件下,因为仅有2500V电源,为验证设计的准确性,在修改了一定的结构和参数后,在2000V总电压下进行实验验证模拟仿真的结果。通过实验发现,实验结果和模拟结果基本吻合,因此可以认为,在5000V总电压下输出300mA的设计是可行的。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-04-01）
强流电子枪论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对现用电子枪脉冲电源输出脉冲电压波动较大、稳定度低的问题,分析了影响脉冲电源输出电压稳定度的主要因素,提出了一种电子枪脉冲电源反馈回路控制的改进方案,建立了等效电源电路,绘制改进前后的控制系统bode图,分析了电源系统的稳定性能,分析表明采用双环控制、电压补偿方式,系统的稳定性有明显改善。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
强流电子枪论文参考文献
[1].张权.强流低能电子枪及其实验平台的研制[D].华中科技大学.2018
[2].陈娇娇,熊长征,张权.应用于强流电子枪的脉冲电源研究[J].通信电源技术.2017
[3].吕彬.基于T-S模糊模型的强流电子枪建模与控制算法研究[D].中国科学院研究生院(上海应用物理研究所).2015
[4].宗阳.强流短脉冲电子枪研究[D].中国科学院研究生院（近代物理研究所）.2014
[5].宗阳,Zhang,Zimin,Cao,Shuchun,Shen,Xiaokang,Zhao,Quantang.强流脉冲电子枪闪光板初步研究(英文)[J].IMP&HIRFLAnnualReport.2012
[6].刘海涛.强流皮尔斯电子枪电子束聚焦系统模拟设计研究[D].东北大学.2011
[7].王今男,池云龙,周祖圣,吕琨.强流栅控电子枪设计分析[J].核电子学与探测技术.2011
[8].王飞,张晰哲,谭畅,韩先伟.强流轴向电子枪束流特性计算机模拟[C].2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集.2010
[9].罗德均,祁康成,林祖伦,李新义.强流静电会聚电子枪系统计算机模拟研究[J].电子器件.2008
[10].罗德均.强流静电会聚LaB_6阴极电子枪研究[D].电子科技大学.2008