強(qiáng)流相對論性電子束加速及傳輸?shù)难芯?pdf

1、高功率脈沖技術(shù)(High Pulsed Power Technology)又稱強(qiáng)流相對論粒子束(Intense Relativistic Particle Beam)(包括電子束或粒子束)，也通稱高功率粒子束加速器。它是由于國防科研需要而開始發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)，近40年來，高功率脈沖技術(shù)的迅速發(fā)展是非常引人注目的。目前，已經(jīng)能夠獲得在很短的時間內(nèi)((20～30)ns)，產(chǎn)生數(shù)兆電子伏，高達(dá)數(shù)十兆安培量級的強(qiáng)流電子束或粒子束。

2、 高功率粒子束目前已應(yīng)用到許多科學(xué)研究領(lǐng)域，成為有利的研究工具，例如：核爆模擬器，高能閃光X射線照相，慣性約束聚變，電磁脈沖研究，高功率微波的產(chǎn)生等許多方面。在這些領(lǐng)域中，許多方面還處在發(fā)展階段，某一領(lǐng)域只要與高功率脈沖技術(shù)一結(jié)合，常常會取得具有開拓性的重大突破，并形成許多新興學(xué)科。如抗輻射電子學(xué)，高功率電子學(xué)、強(qiáng)流束物理學(xué)。由于該技術(shù)高性能指標(biāo)是第一要素，設(shè)計準(zhǔn)則著重于研究與發(fā)展，因此投資大，一般由政府來承擔(dān)高風(fēng)險。在我國，這方面

3、的研究更多的是理論和工程上的探索，在數(shù)值模擬上還不夠成熟。 本文介紹了感應(yīng)加速器的基本工作原理，對感應(yīng)加速器螺線管線圈進(jìn)行數(shù)值計算，通過與試驗(yàn)測得的磁場值對比來驗(yàn)證其正確性，同時分析了束流傳輸?shù)幕纠碚摵虲orkscreww運(yùn)動，并用Magic軟件和Chipic進(jìn)行數(shù)值模擬及對比。在此基礎(chǔ)上介紹利用Chipic軟件開發(fā)的2.5維感應(yīng)加速器模擬軟件。 最后利用電子光學(xué)原理提出一種新型的緊湊型靜電加速管，該加速管全長不到一米