电子束辐照冲量的数值计算与实验的对比

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法模拟了电子在材料中的输运方程，得到了材料中电子的能量沉积剖面，同时结合弹塑性流体力学方程组，对“闪光二号”脉冲电子束发生装置产生的电子束与Ｌｙ－１２铝相互作用的热－力学效应逐炮进行了数值计算，着重研究了喷射冲量及质量亏损，并与实验测试结果进行了对比。     

强流电子束无箔二极管结构设计与特性研究

 主要叙述高功率二极管的理论模型和结构设计，采用基于引导磁场和相对论近似情况下的空间电荷限制流模型，对磁浸没无箔二极管产生的空心相对论电子束进行了动态数值模拟，研究了二极管几何结构及引导磁场对二极管束流特性的影响。     

强流电子束无箔二极管结构设计与特性研究

主要叙述高功率二极管的理论模型和结构设计,采用基于引导磁场和相对论近似情况下的空间电荷限制流模型,对磁浸没无箔二极管产生的空心相对论电子束进行了动态数值模拟,研究了二极管几何结构及引导磁场对二极管束流特性的影响。     

强流电子束碰撞电离背景气体研究

利用数值计算与粒子模拟两种方法,结合实际的实验数据,对高功率微波二极管中相对论电子束与背景气体相互作用碰撞产生的等离子体密度进行了研究.研究结果表明：碰撞产生的等离子体密度数值计算结果与粒子模拟结果基本一致,背景气压在0.01 Pa—0.05 Pa时,碰撞产生的等离子体密度在4—12×10⁹cm^-3,即便在考虑电子离子复合的情况下,数值计算结果与粒子模拟结果依然符合得很好.另外,粒子模拟结果表明：随着气压的增加,等离子体密度呈现先增大再减小然后又逐渐增大的过程, 关键词： 相对论电子束 等离子体 数值计算 粒子模拟     

脉冲电子束对材料破坏效应的数值研究

利用Monte Carlo方法计算了电子束的能量沉积,用流体动力学方程计算了热击波的传播, 所用物态方程为GRAY三相物态方程。全部计算均由程序DRAM1D完成。讨论了波的传播规律, 并给出了铝材迎光面反冲速度峰值及比质量亏损与电子束的入射通量和能量之间的关系。     

电子束辐照效应的数值模拟

论述了电子束辐照材料时的能量沉积Monte-Carlo计算,在此基础上,与弹塑性流体力学方程组相结合,给出电子束激发的热一力学效应的数值模拟方法.对一系列电子束打铝靶实验进行了实际计算,得到与实验比较一致的结果.     

强流脉冲电子束表面改性的物理模型及数值模拟

 推导出了强流脉冲电子束处理过程的应力场方程，利用数值模拟，得到了温度场和应力场的分布曲线，分别给出了熔化深度、升降温的速率及温度梯度的大小，准静态应力和热应力波的幅值、应力波的传播及反射过程，利用数值模拟结果对实验中观察到的实验现象熔化深度、材料表层及次表层数微米范围内组织结构的变化及数百微米的硬度提高等给出了解释。     

强流脉冲电子束表面改性的物理模型及数值模拟

推导出了强流脉冲电子束处理过程的应力场方程,利用数值模拟,得到了温度场和应力场的分布曲线,分别给出了熔化深度、升降温的速率及温度梯度的大小,准静态应力和热应力波的幅值、应力波的传播及反射过程,利用数值模拟结果对实验中观察到的实验现象熔化深度、材料表层及次表层数微米范围内组织结构的变化及数百微米的硬度提高等给出了解释。     

激光加速电子束团的输出特性研究

通过仔细研究俘获加速CAS(captureandaccelerationscenario)机制中电子束团的输出特性,发现其出射电子有3类不同的运动轨道即掠过(pass-by)、非弹性散射(IS)、CAS.由于实际入射电子束团的线度远大于强激光脉冲的线度,因此只有位于入射电子束团中心区域的电子才可能被俘获加速.对于目前所能获得的聚焦激光场强(～10²¹W/cm²)和实际的电子束团(～10⁸个电子)而言,最大的输出能量可达到450MeV以上,同时被加速电子的数目可达到10⁴—10⁵个.这表明CAS可望发展成为小型台式加速器的新加速原理     

电子束辐照产生的热激波的数值模拟

 采用能量沉积解析法、材料低压本构关系及一维应变弹塑性流体动力学模型,对“闪光二号”电子束辐照硬铝产生的热激波的传播规律进行了数值模拟。结果表明,计算值与实测值基本符合。     

高能电子照射绝缘样品的泄漏电流特性

建立了考虑电子散射、输运、俘获和自洽场的数值计算模型, 研究了高能电子束照射下绝缘厚样品的泄漏电流特性, 并采用一个实验平台测量了泄漏电流. 结果表明: 在电子束持续照射下, 电子总产额会下降; 由于电子在样品内部的输运, 样品近表面呈现微弱的正带电, 在样品内部呈现较强的负带电; 样品内部电子会向下输运形成电子束感生电流, 长时间照射下会形成泄漏电流; 随着照射, 泄漏电流逐渐增大并趋于稳定值; 泄漏电流随样品厚度的增大而减小, 随电子束能量、电子束电流的增大而增大. 关键词： 绝缘样品 泄漏电流 电子产额 数值模拟     

激光束诱导电流法提取HgCdTe光伏探测器的电子扩散长度

由于得到HgCdTe扩散长度L_p的标准测试结构会损伤p-n结单元,实验中广泛采用激光束诱导电流（LBIC）提取的等效扩散长度L来代替L_p.本文通过二维数值模拟,分析了等效扩散长度L和扩散长度L_p 的关系.二者的比例关系为L/L_p=1.1,该基本关系不受器件的关键参数如掺杂浓度、载流子寿命、载流子迁移率等的影响.最后将激光束 关键词： 碲镉汞 激光束诱导电流 扩散长度     

电子束空间极限电流的非线性理论研究

从电子束一维稳态传输的电势非线性Poisson方程出发,推导了圆柱波导内实心束和环形束空间极限电流与电子入射电势的依赖关系,给出了数值求解方法和解的特征,分析比较了数值计算与现有解析公式及粒子模拟的结果.考虑电子的横向运动,对数值方法进行了二维修正,计算结果与粒子模拟结果具有很好的一致性.说明利用数值方法计算电子电势非线性微分方程能够得到更精确的电子束在圆柱波导内的空间极限电流;另外,对其他形状的波导,尤其是难以得到解析式的情况,根据实际几何结构设置边界条件,数值方法可以方便地给出束流传输特性,对设计新型结构的高功率微波器件提供理论指导. 关键词： 相对论电子束 圆柱波导 空间极限电流 束流传输     

Low energy scanning transmission electron beam induced current for nanoscale characterization of p–n junctions

Electron beam induced current (EBIC) at p–n junctions can be measured in high spatial resolution using a thin lamella geometry, where most incident electrons transmit the sample. We explore the case of low excitation energies in a wedge‐shaped lamella geometry to increase resolution in a controlled way. We compare a sample with high (Si) and low (manganite‐titanate heterojunction) diffusion length and use Monte Carlo based simulations as a reference. It is shown that the EBIC signal obtained from the Si junction vanishes below a thickness of 300 nm, whereas this happens at 80 nm in the PCMO–STNO junction. This allows for achieving an EBIC resolution of better than 50 nm for the latter system. The observed fundamental differences between the silicon and the perovskite junction are discussed in terms of preparation induced ‘dead’ layers and surface recombination.     

强流脉冲电子束作用下金属锆的微观结构与应力状态

利用强流脉冲电子束 (HCPEB) 技术对金属纯锆进行表面处理, 采用X射线衍射, 扫描电子显微镜及透射电子显微镜详细分析了辐照诱发的表层微观结构和缺陷. X射线分析结果表明, HCPEB辐照后在材料表层诱发幅值为GPa量级的压应力, 并形成{0002}, {1012}, {1120}及{1013}织构. 表层微观结构观察表明, 与其他金属材料不同, HCPEB辐照在材料表层诱发的熔坑数量极少, 多次轰击甚至几乎没有表面熔坑的形成. 此外, 在快速的加热和冷却状态下, 在表面熔化层形成大量的超细晶粒结构, 同时诱发马氏体相变和强烈的塑性变形. 1次HCPEB辐照后表层内形成的变形微结构以位错为主, 孪晶数量较少; 5 次辐照样品的位错密度迅速增高, 孪晶数量也显著增加; 10次辐照后样品中的变形微结构以变形孪晶为主, 且出现二次孪晶现象. 表层晶粒内部变形的晶体学特征不仅决定了表层的织构演化行为, 而且还起到细化晶粒的作用, 为纯锆及锆合金表面强化提供了一条有效的途径. 关键词： 强流脉冲电子束 纯锆 微观结构 应力状态     

强流短脉冲电子束束剖面测量技术

束流剖面信息的获得对于加速器的研究有着重要的意义。对强流短脉冲电子加速器束剖面测量技术作了评述。目前,发展时间分辨的快响应的光学测量技术及实时在线测量为主要发展趋势。     

Focused electron beam induced deposition as a tool to create electron vortices

Focused electron beam induced deposition (FEBID) is a microscopic technique that allows geometrically controlled material deposition with very high spatial resolution. This technique was used to create a spiral aperture capable of generating electron vortex beams in a transmission electron microscope (TEM). The vortex was then fully characterized using different TEM techniques, estimating the average orbital angular momentum to be ∼0.8ℏ per electron with almost 60% of the beam ending up in the ℓ = 1 state.     

Effect of longitudinal applied magnetic field on the self-pinched critical current in intense electron beam diode

The effect of applied longitudinal magnetic field on the self-pinched critical current in the intense electron beam diode is discussed. The self-pinched critical current is derived and its validity is tested by numerical simulations. The results shows that an applied longitudinal magnetic field tends to increase the self-pinched critical current. Without the effect of anode plasma, the maximal diode current approximately equals the self-pinched critical current with the longitudinal magnetic field applied; when self-pinched occurs, the diode current approaches the self-pinched critical current.     

一种新的电子束扫描电流产生方法

 在工业辐照电子直线加速器中,电流发生器是电子束扫描设备中的重要部分,可控式电流反馈-电流镜产生扫描电流是一种新方法,其电流波形可被扫描均匀度指标修正,不仅可以得到良好的电子束扫描均匀度,而且还可以提高均匀扫描的速度。     

强流短脉冲电子束束斑实时测量

介绍了一套基于切伦科夫辐射的用于强流短脉冲电子束束斑实时测量的装置。切伦科夫辐射体采用厚度为0.5mm、直径为80mm的石英玻璃,背面经过磨砂处理,安装在磁密封真空传动装置上,可以随传动杆上下左右转动。切伦科夫光经滤光片后由CCD相机进行接收,图像信号经CA MPE 1000F(H)型黑白图像采集卡读入计算机进行处理。报告了在中国工程物理研究院流体物理研究所的12MeV LIA和2MeV注入器上进行的束斑测量实验结果。