一种径向电场和角向磁场复用的电子束聚散焦调控装置

    公开(公告)号:CN117794041A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311752396.0

    申请日:2023-12-19

    Abstract: 一种径向电场和角向磁场复用的电子束聚散焦调控装置,用于对低能及高能电子束运动状态的精确控制,通过调节电子束的发散角,实现束流聚散和散焦状态的设置,从而精确控制到靶束流通量密度。电子束聚散焦调控方法主要采用一个无磁同轴导体和双极性电源。通过改变电源输出电压或电流的极性,可以在同轴导体内部产生不同方向的径向电场(向心和离心)和角向磁场(顺时针和逆时针),基于不同的洛伦兹力方向,实现对电子束聚焦或者散焦运动状态的精确控制。通过调节电压和电流的幅值,即可实现对电子束聚散焦焦距的调控;理论上,能够将电子束发散角在0.1mrad~10mrad量级实现2个数量级以上的大范围调节,即到靶束流通量密度调控范围可达2~4个数量级。

    基于电极板的干扰磁场环境中带电粒子束流消除色散方法

    公开(公告)号:CN119697858A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411530096.2

    申请日:2024-10-30

    Abstract: 本发明提供了一种基于电极板的干扰磁场环境中带电粒子束流消除色散方法,该方法包括以下步骤:步骤一,获取磁感应强度以及靶点位置;步骤二,根据步骤一中的结果,得到不同能量带电粒子在电极板出口处的发射方向;步骤三,根据步骤二中的结果,得到束流光学轴向和电场强度;步骤四,根据步骤三中的结果,计算不同能量带电粒子在电极板出口处的能量和靶点位置#imgabs0#并更新,多次迭代更新后得到收敛解;步骤五,根据步骤四中的结果调节加速器姿态并设置电极板,实现带电粒子束流色散的消除。本发明的方法实用性强,可以应用在各种带电粒子的各式加速器装置中的最后一级,该方法可以有效消色散,提高带电粒子束流到靶精度和束流通量密度,提升束流辐照效果。

    一种束流控制的多层复合螺线管系统

    公开(公告)号:CN119581167A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411465202.3

    申请日:2024-10-21

    Abstract: 本发明公开了一种束流控制的多层复合螺线管系统,包括在束流线上布置的多层管状磁铁,其中,多层管状磁铁包括管状磁体和与管状螺线管,管状磁体和与管状螺线管共同间层组成复合螺线管组。管状磁体可以为永磁体、电磁体和/或电磁铁,管状螺线管为电磁螺线管。本发明提供一种多层复合螺线管系统,解决现有技术中的扩束磁铁组保证调控灵活性的同时完成磁铁小型化设计技术问题以及扩束磁铁组在保证相同磁通量密度的同时兼顾重量和体积更小的技术问题。

    一种四极磁铁与螺线管组合实现束流扩大及压散角的方法

    公开(公告)号:CN117881069A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311752397.5

    申请日:2023-12-19

    Abstract: 一种四极磁铁与螺线管组合实现束流扩大及压散角的方法,用于对加速器产生的高能电子束进行控制,消除电子束自身库伦力的影响,减弱电子束的发散角。通过四只固定永磁四极磁环和一只电四极磁环实现电子束扩束及发散角初步压缩,通过一只复合式螺线管电磁铁实现束流发散角终极压缩。将电子束半径在极短距离内由毫米量级扩大至厘米量级,可以将库伦力的影响降低1~2个量级,带来的发散角增量控制在0.01mrad量级。将电子束初始发散角由1mrad量级压缩至0.1mrad量级,理论上电子束在传输1km距离时束斑可以由米级压缩至10cm量级,大大增加了电子束的传输距离。

    一种带电粒子束流消色散装置
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119485889A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411535634.7

    申请日:2024-10-31

    Abstract: 本发明提供了一种带电粒子束流消色散装置,包括设置在Oxz平面内的安装底板,安装底板上沿着z轴由左到右依次设置有一个水平极板单元和一个竖直极板单元;水平极板单元包括一对平行设置的下水平极板和上水平极板,下水平极板和上水平极板之间为第一空间,竖直极板单元包括一对平行设置的前竖直极板和后竖直极板,前竖直极板和后竖直极板之间为第二空间,第一空间在z轴方向的中心轴线与第二空间在z轴方向的中心轴线互相重合。本发明中的装置具有带电粒子束流二维偏转消色散的作用,且消耗的能源较少,不需要永磁铁组采用的复杂结构或电磁铁采用的特别复杂的绕线工艺,同时也无需外加机械动力机构,就可以实现二维空间内带电粒子的偏转扫描。

    一种电子示踪系统
    7.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117854363A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202311752398.X

    申请日:2023-12-19

    Abstract: 一种电子示踪系统,针对长距离电子传输过程中存在的电子轨迹丢失问题。通过搭建短距离真空靶道用于模拟电子在外磁场(地磁场)作用下的真空运动环境,靶道内部的靶面荧光位置通过照相机拍摄并上传至上位机进行分析,从而实现对地磁场作用下电子轨迹的示踪。首先根据加速器出口电子能量计算其运动速度信息;然后利用磁强计测量当地的地磁场信息;随后根据坐标变换原理建立起参考坐标系和以外磁场矢量方向为坐标轴的新坐标系之间的转换关系;最后在新坐标系下计算外磁场对运动电子的影响,确定终点处靶电子的位置,并进行坐标变换获得参考坐标系下的靶电子位置,根据合适的靶电子位置可以确定真空靶道的长度与直径等关键指标。

    一种基于时域脉冲压缩和非线性传输线的高压脉冲电源

    公开(公告)号:CN119966382A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202411961056.3

    申请日:2024-12-30

    Abstract: 本发明提供了一种基于时域脉冲压缩和非线性传输线的高压脉冲电源,包括初级高压电源段,还基于变阻抗线的脉冲压缩段和非线性传输线振荡器;基于变阻抗线的脉冲压缩段包括脉冲压缩段外导体和脉冲压缩段内导体;脉冲压缩段内导体包括第一渐缩段、第一均径段、第二均径段和第二渐缩段;非线性传输线振荡器包括振荡器外导体、振荡器内导体、第一磁芯和电螺线管。本发明提供的基于时域脉冲压缩和非线性传输线的高压脉冲电源,理论上可以实现几十kV~数MV的高电压、脉冲前沿ns~ps量级,峰值功率MW~几十GW量级的电压脉冲。总体上,电源峰值功率提升可达5~6个数量级。该电源对于高能粒子束、空间定向能等领域有重要的推动作用。

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