电子束诊断和束腰的研究

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1、河北建筑工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译系别：机械系专业：机械电子工程班级：姓名：学号：外文出处：（用外文写）附件：1、外文原文；2、外文资料翻译译文。指导教师评语：签字：年月日电子束诊断和束腰的研究摘要在这项工作中研究的因素给出电子枪的设计和从枪中提取的光束诊断。使用两个皮尔斯和整形，产生强烈的光束的薄电极是必要的。理论研究是由找到的束包络方程和因素的连接处的半径束腰和其在自由空间场域的枪出口的距离。电子束电流的变化，光束导流系数，光束轮廓和提取电压的横向发射度的影响。阳极电压的增加，发现降低梁导流系数，束腰，束流发射。光束的束腰位置和半径被发现依赖于光束导流系数和梁坡在喷枪出口处孔径。

2、结果发现，产生最小的束发射度和光束腰梁将需要具有较高的提取电压工作。2000ElsevierScienceLtd.保留所有权利。1、引言由于其可靠性和简洁性，电子枪被广泛使用在许多应用中，如X射线机，阴极射线管，电子显微镜，直线加速器，元素分析等，以实现应用的性能要求束是获得从电子枪到注射前系统束所有可能的知识要点。这提供了机会，根据所需的光束特性，降低系统的调谐时间枪参数优化（RaghebandBakr,1996）。主要参数定义的电子枪的性能和束流发射的光束导流系数可由设计工具的实现。梁导流系数描述了从枪口径目前的产量，束发射度束相匹配的必要与加速器验收中避免注入束流损失。在二维相空间图，一

3、个光束发散角和色散经常被评价为一个情节的斜率与光束的粒子的半径R。在一个固定的轴向距离，这些点的信封（Z）定义了一个椭圆（Keller,1989）。由椭圆面积是束发射度比例。在这项工作中使用的另一项称为横向发射度，这在腰相等的光束半径的产品（光束束腰的最小区域梁的横截面面积）与光束发散角。2、影响连接电子枪设计的因素对电子枪设计的数学基础，从一维电子流分析两个平行电极之间，在这其中之一是发射极（阴极）和其他的提取（阳极）。内部的电位分布束可以通过泊松方程描述的解决方案（WilsonandBrewer，1973）。电位分布在二维坐标系梁外可通过求解拉普拉斯方程（Pierce，1949）。光束作为

4、一个家庭的等势线和零电位发生沿一条线的电位分布通过原点（Z=0）和一个相对于梁轴角等于67.5度。电极保持在源电位与零电位如图1所示的形状，应该形成一个边界向梁外磁场，该电极被称为聚焦阴极电极（阳极）。这给出了一条像收敛的两个电极之间的电子波束赋形。3、束包络方程及束腰从阳极束腰的距离可以通过求解的束包络方程的推导发现：在以下领域的自由区在阳极电场强度在一束半径R0和承载电流均匀地分布在梁。图2可由下式给出：其中q是单位体积内的光束的空间电荷，是空间电荷密度每单位面积内的单位长度。在梁的边界对径向电子运动的方程是：考虑，相对于区分（3）很容易转变成：空间电荷系数或导流系数的定义是在条款的导流系

5、数和光束半径.（4）采取的形式上述第二微分方程的解给出了（Zhigarev，1975）。3.1、束腰的距离从阳极孔径是初始倾角外轨道梁的轴，是一个常数,是线性导流系数y0就是开始一半厚度的梁,L是梁长度3.2、光束的半径在腰部（Zhigarev，1975；Hollway，1952）P是在。从上面的分析最小半径的梁rmin集中(在束腰)和枪的距离这腰zmin与初始梁坡度和梁导流系数。为了实现一个小光束尺寸的梁必须低与高初始收敛边坡导流系数。对于价值观的导流系数梁的固有的电场对电子的运动有一个明显的影响，但对于价值观的效果的空间电荷可以忽略不计（Zhigarev，1975）。4、实验装置产生的电子

6、束从皮尔斯电子枪类型(Bakretal.,1978年)和一个间接加热阴极操作在一个二极管电路见图1。阴极,连同梁成型电极,连接到一个脉冲调制器提供负高压(80kV)脉冲具有可变脉冲重复率(从31.25到500项/s)加速电子的速度约0.5摄氏度。阳极是接地的真空室即视为积极的关于阴极和光束整形电极。在野外自由地区仅次于阳极存在一室有三个法兰(图3)。枪部分通信领域自由空间室通过孔径在阳极电极。阳极孔径可以调整使用膜片不同的直径从1毫米到10毫米为了控制光束的大小。两个法兰相互垂直的光束轴和坐落在35毫米从阳极孔径。为了跟踪波束信封一个二维机电系统(Bakr和Ragheb,1981)是适应上部法

7、兰移动钨丝探针约0.1毫米直径的径向和轴向两个方向的光束。为了保持真空线尽可能的简洁扫描仪系统是真空线外固定和连接到探测器通过真空密封的绝缘杆。下法兰作为连接到高真空离子泵,同时疏散枪和现场自由空间室一个压力在一个范围从托至不到托。测量的压力在真空室在扫描器ona独立出口。第三法兰轴上的光束线位于约等于160毫米从阳极壁处电子束可以出口加速系统。在后面的法兰法拉第杯安装暂时为了测量电子束电流强度。