新型电子束源—虚火花放电室设计

提出一种新型的脉冲线加速器驱动的高功率，强流密度，低发射率，高亮度电子束源－虚火花放电室的初步设计。基于空心阴极效应和虚火花放电经验公式，确定了空心阴极，多隙阴－阳极，取及工作气压范围，最后提出关于虚火花产生高亮度电子束源的总体实验方案。     

虚火花电子束源研制成功

虚火花电子束源研制成功王明常，朱俊彪，王之江，张立芬，陆载通，陆宾，冯诚士，黄羽．周慧芬（中国科学院上海光学精密机械研究所，上海２０１８００）高功率，强流密度，高亮度虚火花电子柬源运转成功。近日出束，取得重大进展。座火花放电是在一种特殊结构称为虚火花...     

高功率强流密度低发射度高亮度赝火花电子束产生

由修改了的脉冲线加速器驱动的、高功率(200kV)、高电流密度、低发射度、高亮度赝火花放电电子束在15pa氮气中产生。束流强度2.2kA,脉宽400ns,束径1mm的电子束从阳极口射出,可在中性氮电离通道中传输20cm。在阳极下游5cm处,电子束相继打穿紧密粘贴在一起的酸敏纸和0.05mm厚的铜箔,分别留下0.6mm和0.3mm的穿孔。依据箍缩平衡条件算出该处的高能电子束的归一化发射度和亮度分别是23πmm mrad和8×10¹⁰A/(m²rad²)。对同一酸敏纸连续轰击10次给出1.6mm穿孔表明它具有好的重复性。观察工作60枪后的放电室发现,各种电极和绝缘子表面几乎未见任何破坏性烧蚀痕迹。实验证明,赝火花电子束的束质量比冷阴极电子束的束质量要好得多。 关键词：     

不用导引磁场的虚火花束源拉曼自由电子激光器的数值计算

采用非线笥模型对拉曼自由电子激光器进行数值模拟,发现虚火花束源自由电子激光器苛以去掉导引磁场,用小周期摇摆器,实现器件的小型化和高功率。     

300kV的虚火花放电实验

 介绍了用脉冲线加速器作驱动电源产生高压虚火花放电的实验。脉冲线加速器由十级马克斯发生器和改装的脉冲形成线构成, 虚火花放电室中注入低气压氮气, 在300kV的放电电压下获得药10kA的高亮度电子束。     

300kV的虚火花放电实验

介绍了用脉冲线加速器作驱动电源产生高压虚火花放电的实验。脉冲线加速器由十级马克斯发生器和改装的脉冲形成线构成, 虚火花放电室中注入低气压氮气, 在300kV的放电电压下获得药10kA的高亮度电子束。     

脉冲电子束发射度在线测量

本文介绍了一台用于脉冲电子束发射度在线测量装置的设计与调试,叙述了在线测试技术的物理基础及数据的自动获取与处理过程,在EPA-74脉冲加速器上用于无引导场FEL实验中束流发射度的测量,得到0.3～0.7mm rad的非归一化发射度。本装置也将用于SG-1FEL装置的束流发射度的测量。     

多脉冲电子束发射度测量

采用多孔板并结合电子束在石英片相互作用产生的契仑柯夫辐射,对以天鹅绒为阴极发射的强流多脉冲电子束发射度和亮度进行了实验研究和测量。实验观测到了有外加磁场条件下的电子束发生旋转现象。对于电子能量为600 kV左右的电子束,多孔板处的磁场小于2.7 mT时,电子束元的偏离已经小于2°。分别测量了天鹅绒阴极发射的强流四脉冲电子束和双脉冲电子束的积分亮度,分别为7.5×107A/(m.rad)2和4.14×108A/(m.rad)2。结果表明,双脉冲电子束的积分亮度明显优于四脉冲电子束的积分亮度,进而验证了阴极等离子体对多脉冲电子束亮度具有重要影响,降低了电子束的品质。     

电子束亮度及多孔板法测量发射度的原理

本文探讨了利用多孔板法测量四维横向相空间中均匀分布以及高斯分布的电子束发射度的测量原理。结果表明,对于四维均匀分布的电子束,该法测量的是电子束的边发射度,并且光斑尺寸随着小孔位置不同而变化;对于高斯分布的电子束,该法测量的是电子束的均方根发射度,其光斑尺寸与小孔位置无关。     

赝火花脉冲电子束的特征

基于电场递增效应理论,讨论了多极板赝火花脉冲电子束的特征.通过电子束对固体变色片和金属靶的轰击,对赝火花电子束的不稳定性、细丝效应和自箍缩效应等现象做了研究和分析.The characteristics of pulsed electron beam generated by multiplate pseudospark chamber (MPC) on the basis of field escalation effects have been described in this paper. The phenomena such as instability, filament effect, and self-pinch effect of pseudospark electron beam were studied and analyzedby the bombardment of solid evident films and metal targets.     

High-power, Intense-current DensityPseudospark Electron Beam Drivenby a Modified Pulsed Line Accelerator

l.IntroductionPscudosparkdischargeisakindofgasdischargewhichoccursinaspecialgcometry,theso-calledPseudosparkChambcr(PSC),athighvoltages(lokV~rlMV)andlowpressures(lpa-loopa).ThePSCconsistsofahollo`vcathodeandaplateanodebothwithacommoncentraldischargechannel.Wllenaninsulatorisinsertedbetweenthehollowcathodeandtheanode,thisdeviceiscalledthesinglcgapPSCi``ithstacksofalternativeinsulatorandinter-mediateeleqtrodebeingplaced,itiscallcdthemultiplegapPSC.Thepseudosparkelectronbeamshavebeengenera…     

强流离子束发射度测量技术

强流离子束的发射度测量与弱流相比有很多需要特殊考虑之处. 介绍了北京大学先后研制的三台强流离子束发射度测量仪所采用的测量和数据处理方法, 包括本底扣除和阈值设置、强流脉冲束的测量方法、误差的主要来源及其控制与校正等.     

Multislit-Based Emittance Measurement of Electron Beam from a Photocathode Radio-Frequency Gun

Measurement of emittance for a space-charge dominated electron beam from a photocathode rf gun is performed by employing the multislit-based method at Accelerator Laboratory of Tsinghua University. We present the design considerations on the multislit system and the experimental results, with special attention to the study of space charge induced emittance growth. The experimental results are in reasonable agreement with the PARMELA simulations.     

切伦科夫辐射“双成像法”测量电子束发射度

利用切伦科夫辐射,OTR或荧光靶等光学诊断方法进行发射度测量,国内外绝大部分实验是用CCD相机观测电子束打靶产生的光斑,变化四极透镜的磁场梯度,应用“三梯度法”计算出发射度.文中提出了一种新的“双成像法”测量方法,使切伦科夫辐射光通过一长焦距的消色差薄透镜,分别在焦平面和像平面获取图像.通过图像处理,前者可分析出电子束散角分布,后者可分析出电子束径向分布,从而直接得到均方根发射度.该方法对束流相空间和电荷密度分布无需假设,无需借助“三梯度法”,较其他常规测量方法具有实验装置更简便、测量精度更高和适用性更广等优点.文中给出了该测量方法对北京大学DC?SC光阴极注入器的发射度测量进行计算机模拟实验的结果和分析.     

合肥光源新的束团截面及发射度测量系统的研制

介绍了合肥光源储存环紫外光束团截面及束流发射度测量系统. 本系统采用光学探测, 由光学成像和图像采集处理两大部分组成. 光学成像部分利用光学成像将中心波长366.1nm紫外光1:1成像于CCD探测器上. 图像采集处理部分将CCD探测器采集的视频信号由电缆输出到图像采集卡进行图像采集, 然后由LabVIEW程序进行数据处理获得束团截面尺寸以及束流发射度和耦合度, 最后给出了实验结果.     

A Guided Field for Raman Free Electron Laser Could Be Removed with New Beam Source

A guided field is an important part for focusing the intense beam in Raman free electron laser. A new electron beam source with high brightness of 10¹²A/(m rad)² based on a pseudospark discharge was developed [1]. Numerical simulation showed that the guided field for compact free electron lasers could be removed using the new beam source. An electron beam with 12 kA current and 300 kV voltage was obtained. Self-pinch effect of high current beam was observed, the beam propagates 75 cm with constant diameter of 1.5 mm without guided field.     

多次改变聚焦强度法测量束流发射度

就“多次改变聚焦强度法测量束流发射度”,讨论了测量技术和测量装置的优化,包括薄透镜近似的合理采用,多点最小二乘拟合,截面测量靶轴向位置的优化选择,和测量软件系统的改进等,以提高发射度测量的准确性和可靠性.已将上述优化技术,应用于BEPC直线加速器上新建和改建的发射度测量装置,获得了满意的测量结果