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针对强电场中电场渗透的问题,采用特殊的法拉第筒法测量脉冲束流强度:在法拉第筒入口处用栅网屏蔽强电场,并用在收集板上加正压的方式抑制二次电子。采用解析计算和数值模拟方式对栅网的形状进行了选择,在同样的栅网丝宽和透过率的前提下,通过正六边形栅网的渗透电场最弱,因此选择正六边形栅网。将设计的法拉第筒用于一台真空弧离子源的束流强度测量,获得了该离子源的束流强度波形,其峰值流强约为550 mA;利用测量结果计算了混合离子束在Cu收集板上的二次电子发射系数,约为2.0。 相似文献
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为满足重离子治癌加速器装置(HIMM)回旋加速器引出段束流流强的测量需求,设计了新的束流流强测量系统,该系统利用积分电流变换器(ICT)及锁相放大器等配套电子学,能够实现束流流强的非拦截实时测量。文中首先分析了中能束线(MEBT)束流流强的测量需求,并对设计方案进行了实验室系统分析和在线束流强测量。实验室结果表明,锁相放大器的幅度和相位响应一致性满足测量需求。由于ICT对束流流强的测量是相对测量,先使用法拉第筒对ICT进行在线标定;标定前先对法拉第筒(FC)(20μA档位)和ICT系统的流强分辨在线测量,分别为6.45 nA和5.163 nA。由于束流抖动的影响,测量的束流的稳定性约90 nA,其对应的相对测量误差约8%,ICT系统响应时间小于1 ms。测量结果表明,该系统满足物理测量需求。回旋加速器高频系统参数变化引起ICT标定系数变化的工作将在进一步工作中展开。 相似文献
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二次电子发射直接影响法拉第探测器测量质子束流的精度,减小或消除二次电子发射的影响是提高束流测量精度的关键。根据二次电子补偿原理设计了二次电子补偿型同轴法拉第探测器,实验发现探测器测量质子束流强度时不能完全实现二次电子补偿。为改进和完善探测器的设计,从理论上分析了补偿片未能完全消除二次电子对束流测量影响的原因,是由于补偿片前向发射二次电子数目大于收集极后向发射二次电子数目所致。为此设计了质子束穿过金属箔发射二次电子测量装置,测量得到能量为5~10MeV质子穿过10μm厚铜箔时前向与后向发射二次电子产额,验证了理论分析的正确性。 相似文献
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质子是太空辐射环境中的主要粒子成分,随着半导体工艺向着小尺寸高集成度方向不断发展,质子单粒子效应不容忽视.通过加速器模拟空间辐射进行地面实验是评价质子单粒子效应最重要的手段,质子注量率的准确测量是器件考核评估过程中最关键的环节.本文基于原子能院100MeV质子单粒子效应辐照装置,突破了宽量程中能质子注量率测量技术,开发了法拉第筒、塑料闪烁体探测器和二次电子发射监督器等探测工具,可以对束流进行宽量程范围准确测量,解决了质子注量率在10~6—10~7 p·cm-2·s-1范围内难以测量的关键难题,并进行了注量率不确定度的分析研究,同一注量率下法拉第筒和塑料闪烁体探测器的实验测量误差与理论分析误差相符.对中能质子注量率测量达到了国际同类装置水平.该研究建立的中能质子注量率测量系统和不确定度分析方法,为准确评估元器件辐射效应奠定了基础. 相似文献
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宏观尺寸弯曲石英管对中低能电子束的导向作用 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了宏观尺寸的弯曲圆柱形石英管对 1 100, 1 300和1 500 eV 3种能量电子束的导向作用, 并对实验结果与相同材质和尺寸的直管的情形进行了分析对比。 实验中利用一个位置灵敏法拉第筒对从石英管出射的电子束进行探测, 获得从管道中出射的电子束流强度在位置灵敏法拉第筒各道上的分布, 其结果显示宏观尺寸石英管对电子束存在导向作用。 与慢速高电荷态离子和绝缘毛细管相互作用的物理过程类似, 这种导向效应是由电荷在管壁内表面自组织充电引起的。 实验还发现, 入射电子束流的强度越强, 其导向作用越明显, 这与微观尺寸毛细管对慢速高电荷态离子的导向作用不同。 石英管导向能力与管的尺寸、 形状及材料之间的关系还有待进一步的系统研究。 It was inevstigated in the experiment that the guiding effect of electron beam with energy of 1 100, 1 300 and 1 500 eV through a bended cylindrical quartz tube with macro sized. A position sensitive Faraday cup was developed and used to detect the electron beam transmitted through the quartz tube, and the distribution of transmitted beam current on each channel of the Faraday cup was acquired. Results indicate the existence of guiding effect which is due to the self organized charge up in the inner wall of the quartz tube similar to that of the highly charged ions. We also found that the guiding ability of the tube is related to the incident beam intensity. The relationship between the guiding ability and the material as well as the size of the tube is to be studied in the near future. 相似文献
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Time resolved studies on X-rays and charged particles emission from a low energy plasma focus device
The time resolved studies on soft X-ray, hard X-ray, electron beam and ion beam emissions from a low energy plasma focus device are carried out simultaneously by employing a photodiode X-ray spectrometer, a scintillator photomultiplier tube, a combination of Faraday cup and Rogowski coil assembly and a biased Faraday cup, respectively. The soft X-ray is seen to be emitted in short multiple pulses corresponding to different pinch stages where as it is a single for hard X-ray, which corresponds to only maximum pinch stage. Similarly, multiple pulses of electron beam is found, which also corresponds to different pinch stages and these pulses are analogous with the soft X-ray pulses. The effective hard X-ray photon energy is estimated by foil absorption technique and found to be around 110 keV, which is consistent with the observed electron beam energy distribution. The simultaneous investigation of the electron and ion beam shows that both are accelerated by the same local field generated during the pinching process. The detailed results of time resolved studies on various radiations are incorporated in this Letter. 相似文献
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给出一台脉冲间隔100~1 000 ns、脉冲数2~5个、二极管电压3 MV、引出束流强度2.5 kA的猝发多脉冲电子束源的物理设计及初步调试结果。在设计中,采用感应叠加和阻抗匹配方案获得二极管高电压脉冲;试验中分别采用天鹅绒和大发射面储备式热阴极获得猝发多脉冲电子束。调试结果表明:采用大发射面热阴极可避免阴极等离子体产生,确保二极管在猝发多脉冲状态下稳定运行。初步调试获得大于2.7 MV猝发三脉冲二极管高压,并获得1.6 kA的三脉冲电子束流。 相似文献