加速器真空室常用材料二次電子發(fā)射系數(shù)的研究與測量.pdf

1、縱觀科學(xué)發(fā)展的漫長歷史，人類對于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識真可謂是永無止境。從原子到原子核，再到更小的基本粒子，人類對物質(zhì)的更深層次的探索不斷深入，而在整個(gè)探索過程中，粒子加速器作為探索工具起著不可替代的作用。隨著加速器能量越來越高、亮度越來越強(qiáng)，一些影響能量及流強(qiáng)進(jìn)一步提高的不利因素也相繼出現(xiàn)。其中，對于高亮度儲存環(huán)來說，電子云的影響不容忽視，如果電子云的密度足夠大，將會導(dǎo)致束流的急劇損失或束流亮度的急劇減小。作為電子云的主要來源，真空室腔壁的二

2、次電子發(fā)射必須要得到抑制，而采用一些技術(shù)措施降低材料的二次電子發(fā)射系數(shù)則是對這一問題的根本解決辦法，因此，本論文針對這一課題做了一些相關(guān)的研究工作。 本論文對于當(dāng)前抑制二次電子發(fā)射的一些新方法和新的處理工藝進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，探討和分析了這些方法可以用來降低材料的二次電子發(fā)射系數(shù)的理論依據(jù)以及這些方法抑制二次電子發(fā)射的機(jī)理。 二次電子發(fā)射及電子云的形成是一個(gè)比較復(fù)雜的物理過程，目前對此還沒有形成統(tǒng)一準(zhǔn)確的定論，而要進(jìn)行抑制

3、二次電子發(fā)射的研究，則必須對其基本理論做一些分析，對于可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行充分的了解，因此，本文也做了這方面的工作。 在理論上的準(zhǔn)備完成以后，就進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)階段。為此，我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)研制了一套用于加速器束流管道真空室常用材料的二次電子發(fā)射系數(shù)的專用測量系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括電子槍的優(yōu)化設(shè)計(jì)、測量電路的設(shè)計(jì)以及測量方法的選擇。為驗(yàn)證此系統(tǒng)的實(shí)用性，用此系統(tǒng)試測量了原電子能量在0-3keV時(shí)未經(jīng)過處理的不

4、銹鋼、無氧銅、TiN膜等材料的二次電子發(fā)射系數(shù)，對誤差來源及結(jié)果進(jìn)行了分析。由于裝置設(shè)計(jì)時(shí)條件的限制，因此該裝置還不完善，還有很大的改進(jìn)空間。 論文最后給出了下一步的研究方向，對測量系統(tǒng)的改進(jìn)提出了現(xiàn)實(shí)可行的意見，相信在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上堅(jiān)持不懈的努力，一定能夠在加速器界抑制二次電子發(fā)射的研究領(lǐng)域取得更大的成果。 我國對抑制加速器真空室材料二次電子發(fā)射的研究還處于初步階段，在這方面所做的研究工作及取得的成果相對來說還很少，與