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微脉冲电子枪的初步实验研究.pdf
第30~量第2 期 高能物理与核物理 Vol. 30, No. 2 统阳年2 月 HlGH ENERGY PHYSICS AND NUCLEAR PHYSICS Feb .,2创l6 微脉冲电子枪的初步实验研究* 程纪元。唐传样郑曙昕李泉凤 (消华大学工程物理系 北京 1αl(84) 摘要 给出了微脉冲电子枪的模拟计算及其初步实验结果.该电子枪采用铜铝铁合金作为冷阴极材料， 2 的电流密度.实验结果与次级电子倍增解 在以穰控管作为微波功率源的出来实栓中得到了1∞mA/cm 析计算和SEEG程序的模拟计算结果基本符合，初步验证了徽脉冲电子枪的基本原理，为今后实验中 得到更大的电流密度打下了基础. 关键词微波电子枪徽脉冲电子枪次级电子倍增冷阴极材料铜铅锐合金 1 引言 第桶采用了抑制二次电子的结构; 4) 稿合棒、锥形波 导、抽真空管道和波导窗等. 微脉冲电子枪(micrc←pulse electron 胆且，简称 MPG)是一种新型的冷阴极微波电子枪.它具有不需 要外界激发、电流密度大、寿命长以及结构简单等 优点，适合应用于各类加速器及高功率微波的产生， 具有广阔的应用前景. 1993 年F. M. Mako等人提出 了 MPG的设计思想i11 ，随后的实验取得了很好的结 2 果[2.sl， 其中S波段的MPG得到了 10A/cm 的宏脉冲 电流. 清华大学工程物理系加速楼研究室从19ω年至 今进行了徽脉冲电子枪的理论分析、模拟计算[生 5) 、 设计(6) 、加工、冷测、焊接和热测实验.国内其他单 图 1 微脉冲电子枪 位也对徽脉冲电子枪进行了研究I←剧，但是未见热测 表1 列出了徽脉冲电子枪的射频参数(选取热测 出束的报道.本文将给出微脉冲电子枪的初步实验 实验中设定的两个极面间距).其中D为极面间距， /0 结果. Qo , ßc 分别为拎测得到的谐振频率、无载品质因数 和无载鹅合度. 单位长度分流阻抗Z， 品质因数Q 由 2 微脉冲电子枪的结构和射频参数 SUPERFISH程序计算而得.分流阻抗r.=ZDQo/Q. 表 l 徽脉冲电子枪的射频参数 微脉冲电子枪的结构如圈1 所示，主要自以下几 D / mm !o/ Mlú Qo 仇 Z/(Mα1m) .../ MO 部分组成: 1) 阴极位置调节装置.用来调节阴极面和 1.2 2512 835 1.38 202 0.042 栅网之间的距离(I!P极面间距)， 精度O.01mm， 高真空 3.34 2856 2α)() 3.6 154 0. 179 密封， 无机械回程和拍真空抖动; 2) 带有鼻锥结构的 射频腔(材料是无氧铜)，建立类TM 模式射频场.
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