低能電子輻照加速器加速管的設計與優(yōu)化.pdf

1、加速管是電子輻照加速器的重要組成部分,在加速器中起到束流的傳輸加速及聚焦作用,加速管的“三高”環(huán)境對加速管的材料、密封性及絕緣耐壓性等提出了嚴格要求,因而加速管的設計在加速器系統(tǒng)設計中至關(guān)重要。
　　本文從束流傳輸性能,高壓絕緣穩(wěn)定性能及機械強度性能等角度分析設計低能電子輻照加速器用直流高壓加速管。首先,運用傍軸近似方法,依據(jù)劉維爾定理等束流傳輸理論,求解了束流傳輸包絡解析曲線;隨后在Ansoft中建立加速管模型,用有限元方法分析

2、其電場分布,通過對發(fā)射面場區(qū)的分析得到束流初始相圖,在此基礎上分析束流的橫向傳輸,用Matlab編寫了基于四階龍格-庫塔方法的束流分析程序,并通過改變加速管結(jié)構(gòu)等方式對束流傳輸過程進行優(yōu)化分析。然后,側(cè)重于分析高電壓下的絕緣耐壓方法,分析了加速管在高真空和高氣壓下絕緣擊穿的不同因素,并對比分析了不同電極結(jié)構(gòu)對絕緣特性的影響,總結(jié)了加速管的均壓及過電壓保護措施。最后,側(cè)重于工程實現(xiàn),從理論需求出發(fā),選取確定了加速管的材料、封接工藝和密封類