下载文档原格式
高亮度注入器电子枪研制
翟兴林;刘晨;管革新;杨真媛
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】1994(6)3
【摘要】研制了自由电子激光高亮度注入器的高重复频率强流短脉冲电子枪，实测测电子枪脉冲流强５．８Ａ，脉冲半宽度２．２ｎｓ，脉冲重复频率２．１６ＭＨｚ。
由于电子枪使用阴栅组件，阴栅极间距仅０．２ｍｍ，脉冲电压很低就可触发，因此电子枪具有很高的重复频率。
【总页数】1页(P419)
【作者】翟兴林;刘晨;管革新;杨真媛
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.6
【相关文献】
1.上海宽波段自由电子激光用户装置高亮度注入器的微波系统 [J], 陈明;汤杰;郭以岗;丁春发;蒋晓马
2.SFEL高亮度注入器的设计和粒子动力学特性 [J], 赵小风;罗应雄
3.一种高亮度点状场发射电子枪的研制 [J], 杨德清;陈尔纲;木崇俊
4.狭缝法合肥光源高亮度注入器发射度测量系统 [J], 王晓辉;何志刚;方佳;孙葆根;贾启卡;唐雷雷;卢平;罗箐
5.基于双频栅控电子枪的组合型注入器设计 [J], 韩小溪;杨鹏
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
皮尔斯电子枪的PIC模拟的开题报告1. 研究背景皮尔斯电子枪是一种常用于加速器和微波场发生器的电子枪，其原理基于皮尔斯发明的电子枪发射机构。
传统的皮尔斯电子枪结构通常由阳极、阴极、调制极和注入极等部分组成，其作用是通过阴极表面的光电效应将电子发射出去并加速到需要的速度。
在实际应用中，通常需要对电子枪的各个参数进行精确控制，以确保其稳定性和可靠性。
在如今的高科技时代，电子技术的发展日新月异，为电子枪的控制设计提供了更高效、更精确的工具。
其中，PIC模拟技术作为常用的电子枪仿真手段，可对多种电子枪结构进行动态仿真和优化设计。
因此，对于该领域技术和理论的深入研究和应用，具有十分重要的意义。
2. 研究目的本文旨在通过对皮尔斯电子枪的PIC模拟进行深入研究，探讨其在实际应用中的工作原理和性能特征，从而为电子枪的设计和优化提供更为全面准确的模拟模型和分析工具。
具体研究目标包括：1. 建立皮尔斯电子枪PIC模拟模型，分析其结构和工作原理；2. 研究电子束的发射过程，探究电场和磁场的作用机制；3. 分析电子束的发射速度和能量分布特征，探究线性加速器的加速特性；4. 对电子枪各项参数进行模拟和优化设计，探究参数变化对电子束的发射特性的影响。
3. 研究内容本研究将着重探讨以下内容：1. 皮尔斯电子枪结构的分析和数值模拟：建立三维PIC数值模拟模型，探究大信号和小信号下电子束在电场和磁场作用下的运动轨迹和加速特性。
2. 仿真分析电子束发射过程：对电子束的光电发射过程进行详细分析，探究电子束相互作用机制，验证数值模拟结果的准确性。
3. 研究线性加速器的加速特性：分析电子束的发射速度和能量分布特征，研究线性加速器和电子枪的耦合特性，分析电子束在线性加速器中的加速过程。
4. 参数优化设计：通过对电子枪的各项参数进行模拟和优化设计，探究参数变化对电子束发射特性的影响，为电子枪的工程应用提供参考。
4. 研究方法本研究将采用以下方法：1. 理论分析：结合皮尔斯电子枪的工作原理和电子束的发射机理进行定量的理论分析。
第44卷第6期2021年6月V ol.44，No.6June2021核技术NUCLEAR TECHNIQUES低发射度C波段光阴极微波电子枪设计与优化王琳1,2,3方文程2,3,4赵振堂2,3,41（中国科学院上海应用物理研究所上海201800）2（中国科学院大学北京100049）3（上海同步辐射光源上海201204）4（中国科学院上海高等研究院上海201204）摘要自由电子激光（Free Electron Laser，FEL）对电子束的发射度有极高的要求。
近年来，可产生短电子束团并且具有高亮度性质的电子枪，是研发高性能FEL的核心部分，也是重要挑战与研究热点。
一个很有前景的方向是提高微波电子枪（RF电子枪）内的加速梯度。
提高现有电子枪的梯度，需要对电子枪微波场的优化、螺线管的设计和束流初始分布设置有全新的方案。
为了解决这个需要多参数协调优化的问题，本文基于上海软X射线自由电子激光装置，率先从空间电荷力、加速电场与发射度补偿的角度，系统地分析和探索了高梯度C波段光阴极电子枪升级的设计与优化的方法。
用ASTRA程序，对电子枪内不同电场强度对束流动力学的影响进行了模拟。
详细分析了发射度补偿原理，对螺线管的主副螺线圈电流比进行优化，并研究了初始束团分布对发射度的影响。
模拟结果表明：采用优化的电场强度、螺线管的主副螺线圈电流比与初始束团分布，电子枪输出束团的发射度有显著改善，满足FEL光源对于电子枪低发射度的要求。
关键词光阴极，电子枪，发射度，空间电荷力中图分类号TL503.1DOI:10.11889/j.0253-3219.2021.hjs.44.060201Design and optimization of low-emittance C-band photocathode RF electron gunWANG Lin1,2,3FANG Wencheng2,3,4ZHAO Zhentang2,3,41(Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai201800,China)2(University of Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,China)3(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,Shanghai201204,China)4(Shanghai Advanced Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Shanghai201204,China)Abstract[Background]Free electron laser(FEL)has extremely high requirements on emittance of the electron beam.In recent years,electron guns that can produce short electron bunches and have high brightness properties have become an important challenge and research hotspot for the development of high-performance FEL.[Purpose]This study aims to increase the acceleration gradient in the RF electron gun by design and optimization of the C-band photocathode of the RF electron gun.[Methods]Based on Shanghai XFEL facility,a new scheme was proposed to国家重点研发计划(No.2018YFF0109203)、ANSO联合研究合作专项(No.ANSO-CR-KP-2020-16)资助第一作者：王琳，女，1993年出生，2016年毕业于中央民族大学，现为博士研究生，研究领域为微波高频技术与加速器物理通信作者：赵振堂，E-mail：收稿日期：2021-02-08，修回日期：2021-03-07Supported by National Key R&D Program of China(No.2018YFF0109203),the Alliance of International Science Organizations(No.ANSO-CR-KP-2020-16)First author:WANG Lin,female,born in1993,graduated from Minzu University of China in2016,doctoral student,focusing on RF technology and accelerator physicsCorresponding author:ZHAO Zhentang,E-mail:Received date:2021-02-08,revised date:2021-03-07王琳等：低发射度C波段光阴极微波电子枪设计与优化optimize the microwave field of electron gun,design the solenoid and set the initial beam distribution in terms of space charge effect.The effect of RF gradient in the RF gun on the beam dynamic was simulated.The principle of emittance compensation was analyzed in detail.The ASTRA code was used to optimize the current ratio of the solenoid's main and auxiliary coils from the engineering point of view,and the influence of the initial bunch distribution on the emittance was investigated.[Results and Conclusions]The results show that by optimizing the number of electron gun cavities,the current ratio between the main and auxiliary solenoid coils of the solenoid and the initial bunch distribution,the emittance of the output bunch of the electron gun is significantly improved, satisfying the low emittance requirements of the FEL light source for the electron gun.Key words Photocathode,RF gun,Emittance,Space charge force近年来，第四代X射线光源开始蓬勃发展。
某7.62mm电击发狙击枪内弹道多目标优化设计
蔡昌鹏;薛百文;杨臻;张哲伟
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2022(47)7
【摘要】为了提高某7.62mm电击发狙击枪射击精度,在经典内弹道理论的基础上构建了基于电底火的内弹道计算模型,通过最优拉丁超立方设计对内弹道参数极差范围进行优化,对影响时间和速度的因素进行灵敏度分析,选取其中影响较大的因素为变量,利用多目标遗传算法,以最大速度和最小内弹道全过程时间为目标进行优化,得到内弹道参数的最优解。
试验结果表明,初速极差比优化前提高了40%,内弹道全过程时间极差比优化前提高了5.6%。
【总页数】7页(P7-13)
【作者】蔡昌鹏;薛百文;杨臻;张哲伟
【作者单位】中北大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TJ012.1
【相关文献】
1.基于多目标多学科设计优化方法的再入弹道设计研究
2.一种多目标果蝇算法及其在全弹道优化设计中的应用
3.基于Pareto遗传算法的无后坐炮内弹道多目标优化设计
4.内弹道多目标优化算法对比分析
5.基于多目标蝙蝠算法的加农炮内弹道性能优化研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
15kW-60k电子枪的研制15kW/60k电子枪的研制电子枪是一种利用电子束加热材料的设备，广泛应用于工业生产中的焊接、熔化、融合等工艺。
近年来，随着工业技术的发展和需求的不断增加，研制一种功率更高、效率更高的电子枪成为了科学家们的目标。
在这个背景下，科研人员开始研制一种功率为15kW，能量为60k的电子枪。
这种电子枪的研制过程可以分为三个关键步骤：设计、制造和测试。
首先是设计阶段。
科研人员根据需求和现有技术，设计了适合的电子枪结构。
该电子枪采用了先进的电子束发射器和电子束聚焦系统，以确保电子束能够准确、高效地加热目标材料。
设计过程中，科研人员还考虑了电子束的稳定性和控制性能，以提高电子束的加热效果和操作便利性。
接下来是制造阶段。
根据设计图纸，科研人员使用先进的制造工艺和材料，制造出电子枪的各个组件。
电子束发射器、聚焦系统和功率控制器等关键部件都经过严格的加工和装配，确保其质量和性能达到设计要求。
制造过程中，科研人员对每个组件进行了严格的测试和质量控制，以确保电子枪的整体性能。
最后是测试阶段。
科研人员将制造好的电子枪进行了一系列的测试和性能评估。
测试过程中，他们通过测量电子束的功率、能量和稳定性等指标，评估电子枪的整体性能。
同时，他们还对电子枪进行了长时间运行和负载测试，以确保其在实际工作中的稳定性和可靠性。
经过多次的实验和优化，科研人员成功地研制出了一款功率为15kW，能量为60k的电子枪。
该电子枪在工业生产中具有广泛的应用前景，能够提高焊接、熔化和融合等工艺的效率和质量。
此外，该电子枪还具有操作简便、能耗低等优点，将对工业生产产生积极的影响。
总之，15kW/60k电子枪的研制是一项具有重要意义的工作。
通过科学的设计、精确的制造和严格的测试，科研人员成功地实现了目标。
这一成果将为工业生产带来新的机遇和挑战，推动相关领域的发展进步。
光阴极微波电子枪优化设计的考虑
杨希;赵夔;郝建奎;张保澄;张令翊;唐渝兴;张云驰;陈佳洱
【期刊名称】《原子核物理评论》
【年(卷),期】2000(17)2
【摘要】对光阴极微波电子枪进行了优化设计 ,给出了光阳极微波腔的形状、电参数和电场分布 .电子束团初始参数对束流横向发射度的影响 ,用 Parmela程序对其进行了优化 ,得到了一组最优参数 .考虑了补偿线圈对束流发射度的影响 ,对线圈的位置和电流的大小做了优化 .经过优化后得到腔出口处的横向发射度为
1 .39πmm.mrad,达到了设计时的要求 .
【总页数】6页(P121-126)
【关键词】自由电子激光;光阴极微波电子枪;加速器
【作者】杨希;赵夔;郝建奎;张保澄;张令翊;唐渝兴;张云驰;陈佳洱
【作者单位】北京大学重离子物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TL503.3
【相关文献】
1.低发射度L波段光阴极微波电子枪物理设计 [J], 李成龙;汤振兴;裴元吉
2.用于DC-SC光阴极微波电子枪中的Cs2Te光阴极研制 [J], 向蓉;林林;张保澄;鲁向阳;全胜文;王莉芳;赵夔
3.强流低发射度光阴极微波电子枪的优化设计 [J], 郝建奎;赵夔;张保澄;杨希;唐渝
兴;黄森林;陈佳洱
4.用于短波长FEL的光阴极微波电子枪设计研究 [J], 赵镪;李永贵
5.低发射度C波段光阴极微波电子枪设计与优化 [J], 王琳;方文程;赵振堂
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第22卷第12期2010年12月强激光与粒子束H 1G H PO W E R I 。
A SE R A N D PA R T I C L E B E A M S V 01．22，N o ．12D ec ．，2010文章编号：1001—4322(2010)12—2940—05微动粒子群优化算法用于Egun 的多参量优化’范俊杰，张兆传(中国科学院，电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室，北京100190)摘要：针对2维电子光学多参量优化问题，采用微动粒子群优化算法。
在给出目标电子轨迹和优化范围的前提下，可以得到趋近于该电子轨迹的真空边界和聚束磁结构。
该算法分为前后两阶段：第一阶段采用前后试探法(微动)。
同时参照最优粒子的信息；第二阶段采用标准粒子群优化算法。
针对涉及多个相关参量的电子光学设计问题，标准粒子群优化算法仅能保证以较高概率收敛到局部最佳解，而微动粒子群优化算法能以较高概率收敛到全局最佳解。
并且展现了多核计算机在电子光学设计上的潜力。
初步的软件试验显示：消耗人类工程师几周时间的电子光学设计问题，用微动粒子群算法在普通个人计算机上几十小时就能完成。
关键词：微动粒子群优化算法；微动；电子轨迹；多参量优化中图分类号：T N l 02文献标志码：A doi ：l O ．3788／H P L PB 20102212．1940很多电真空项目都需要配置电子轨迹[1]；在设计中，电子轨迹往往非常敏感，而且任何结构尺寸的改变都会影响多处电子轨迹，且结构参量间的相关性很高。
从一套结构参数计算出电子轨迹较为容易[2。
3]，但是从一定的电子轨迹逆向求出一套结构参数比较困难。
研究人员一直很关注用什么样的实际物理结构产生出所需的电子轨迹，以及怎样用多参量优化算法来寻找全局最佳解。
印度中央电子工程研究学院(C EE R I )首先将自动化引入Egun 电子光学设计软件，编制的P i er c e 电子光学设计软件A PG D [43采用随机优化技术，只需要输入电压、电流、束腰半径等基本参数，就能得到电子枪各电极的尺寸。
