低反轰多腔热阴极微波电子枪物理设计

为了开展基于自由电子激光的紧凑型太赫兹源技术研究,获得高品质（强流、低能散、低发射度）电子束,提出了一个低反轰双路微波馈入多腔热阴极微波电子枪的设计方案。用两路独立微波馈入激励微波电子枪,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔。两路微波互不耦合,通过移相器实现首腔和第2腔之间的相移连续可调。理论模拟结果表明:在一个射频周期内,热阴极微波电子枪的电子反轰功率约8 kW,平均反轰功率仅为1.2 W（重复频率25 Hz和脉宽6 μs）。     

全三维35 GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟研究

基于trade-off平衡方程组得到35GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数,通过编程对其主要参数进行优化设计,并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究,最终获得了具有横纵速度比为1.5,最大速度零散约为5.4%的高性能电子枪,能够很好地满足35GHz-100kW回旋振荡管对电子束的要求。     

砷化镓光阴极直流高压注入器研究进展

主要介绍自由电子激光相干强太赫兹源（FEL-THz）装置上的砷化镓光阴极直流高压注入器的研究进展,并讨论其驱动未来高重复频率短波长自由电子激光器的差距。通过综合砷化镓阴极寿命的三大影响因素,提出了其工作寿命的定性物理模型;通过该模型对阴极和注入器进行优化,在直流高压电子枪上得到了5 mA, 32 min的连续稳定输出;测量了电子束在4.8 mA下归一化发射度约为4.0 mmmrad,阴极热发射度约为0.6 mmmrad,电子束本征横向能量约为92 meV,250 keV电子束在距离阴极90.6 cm处纵向均方根长度约为11.5 ps。这一束流状态已经基本满足FEL-THz需求。     

100～500 GPa 4.2Ni2.45Fe0.35CoW合金的冲击压缩性和物态方程

 用二级轻气炮驱动飞片技术及对称碰撞技术，测量了两相合金4.2Ni2.45Fe0.35CoW（以下简称93W）的雨贡纽线。其压力范围为100~500 GPa。实测的冲击波速度D和粒子速度u可用直线关系式D=4.008+1.277u (km/s)描述。实验结果与用混合物雨贡纽线叠加原理的计算结果符合甚好。文中还给出了由实验数据计算得到的物态方程数据。     

无氧铜的准等熵压缩性

 利用递变冲击阻抗材料叠合而成的组合飞片，在二级轻气炮上对无氧铜进行了准等熵压缩性测量，加载时间约达1 μs。用激光速度干涉仪连续记录了不同厚度处无氧铜样品自由面速度随时间的变化过程，并通过拉格朗日波分析技术计算得到40 GPa下的准等熵的应力-应变曲线。结果表明：在低应力区，无氧铜的准等熵压缩线位于冲击绝热线之上；到32 GPa以上，准等熵压缩线才回落到冲击绝热线之下。这个现象与Barker、Chhabildas等对铝与钨的实测现象是一致的，它表明：在低应力区，材料的冲击强化效应与加载速率密切相关。     

Sources of velocity spread in electron beams from magnetron injection guns

Calculated trajectories for the electron beam of a known gyrotron have been analysed to determine the relative importance of some of the contributions to velocity spread. For the geometry analysed, space-charge and thermal velocities at the cathode produced only a small part of the calculated velocity spread; much more was generated by the variation of electric field over the length of the cathode surface. The total range of transverse velocity was substantially reduced by adjustment of the shape of one electrode.     

电子帘加速器电子枪的研制

研究了电子帘加速器电子枪的束流传输特性,分析了影响束流纵向均匀性的几个因素,尤其对灯丝的下垂问题提出了一种理想的端约束模型.介绍了新研制的电子枪,其束流纵向不均匀度≤±10%.     

自由电子激光对束流品质的要求与改善措施

本文叙述了自由电子激光对电子束发射度、能散度和稳定性的要求，并介绍了采用谐波混频腔、光阴极微波电子枪和超导技术等改善措施中的关键技术问题。     

关于热阴极微波电子枪中电子反轰问题的研究

 提出了热阴极微波电子枪的设计中可以通过缩短腔长减小电子反轰功率，并通过模拟计算详细研究了腔长对电子反轰及枪出口束流品质的影响。     

高压下发射药燃气的状态方程

 本文从分子运动论出发，考虑到高密度下分子碰撞及高温下分子间作用的特点，提出了简化的三分子碰撞模型，并引进屏蔽效应，给出了描述高压下火药燃气实际状态行为的多项式型状态方程式。在800 MPa的压力范围以内，本文对不同组分的发射药进行了计算，其计算压力与实验有较好的一致性。比目前美国三军所用程序BLAKE编码的计算结果有所改进。