單晶LaB6熱陰極直流發(fā)射特性實驗研究和強流電子槍及加速管物理研究.pdf

1、大功率電子加速器是用電子束進行電廠煙氣凈化的源裝置，要求穩(wěn)定發(fā)射直流500mA，且適用于連續(xù)長時間運行。目前該裝置的核心技術(shù)基本為俄羅斯、日本的公司所壟斷。為掌握核心技術(shù)，打破國外壟斷，有效解決工業(yè)煙氣脫硫，我們就相關(guān)技術(shù)問題進行了專門研究。本文正是這個課題有關(guān)強流電子槍和強流加速管的一系列初步的理論和實驗研究。 首先建立了試驗裝置，結(jié)合直流束高平均功率的特點，束流收集器采用水冷法拉第筒；進行了兩輪實驗，第一輪為獲得LaB6熱陰

2、極直流發(fā)射特性數(shù)據(jù)，第二輪借助實驗考查設(shè)計是否達到預(yù)期指標；第一輪實驗詳細研究了單晶LaB6熱陰極的直流發(fā)射特性，獲得了直流運行狀態(tài)的發(fā)射特性數(shù)據(jù)(不同溫度下的Ⅰ-Ⅴ特性曲線)，引入Longo公式，并用該公式解釋實驗數(shù)據(jù)，還觀測了環(huán)境(真空度和雜質(zhì))對發(fā)射能力的影響，為槍設(shè)計及運行提供了實驗依據(jù)。 詳細介紹了為實現(xiàn)電子槍大電流長壽命的有關(guān)考慮，以及關(guān)鍵部件——加熱結(jié)構(gòu)——的設(shè)計，和其中需要注意的問題；為進行大電流實驗，改造了真空

3、試驗臺，減小管阻以增大抽速；數(shù)值計算研究了槍形結(jié)構(gòu)對導(dǎo)流系數(shù)和束發(fā)射度的影響，結(jié)果表明采用陰極聚束鼻錐結(jié)構(gòu)可以有效抑止空間電荷力、降低束流發(fā)射度的增長；數(shù)值計算和物理分析指導(dǎo)了槍形結(jié)構(gòu)設(shè)計，為正式槍定型提供了參考；基于發(fā)射特性實驗數(shù)據(jù)，設(shè)計一把模型槍，實驗結(jié)果表明加熱效率和發(fā)射能力達到設(shè)計要求。 論文詳細介紹了高壓加速器設(shè)計方面的問題，電極結(jié)構(gòu)，電極材料，絕緣環(huán)及其材料選擇；數(shù)值計算研究了加速管尺寸對場分布的影響，為加速管設(shè)計提