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3．3MV注入器的设计计算 胡熙静 q【30) (中国工程劫理研究姥藏俸物理研究所，四Ⅲ端阳市91日信箱105分箱，621 摘要：本文介绍20MVJ删闪光机的3．3MV注^器的设计计算，指出在无网二极管型的洼人 器结构中．引导磁场的峰值强度．轴向位置对输出电流有很大影响，并给出—十设计的参考模型。 关键词：值感加速器t1注入器 ‘ 1引言 20MV大型闪光机的关键部件之一是注入器。注人器主要有二极管、漂移管和产生引导 磁场的螺旋管三部分组成。二极管又有有网和无网二极管之分。～台高质量的注入器，除了 要求输出具有较高能量和束流强度外．还要有小的发射度。引导磁场对柬流传输和柬品质起 着很大的影响。目前20MV闪光机的注人器电压2MV，且具有网的，为了进一步改进cq光机 的性能，有必要设计一台屯压更高且是无网型的注入器，f指标3_3M．3kA)， 2DARHT注入器分析 我们先分析DARHT注入器的一些特点，DARHT注入器采用无网二极管，阴阳间距 7cm，这种大孔径漂移管保证有足够电流达到注入器的出口。引导磁场的峰值在 】20n】400Gs，轴向位置在离阴极面40em处高斯，保证束流在阳极漂移管中平稳传输。图l是 我们用EGUN程序计算获得的注人器束流、等位线和引导磁场图。发射电流5．4kA，漂移管出 发散，我们分析，可能是由于引导磁场峰值位置太远离阴极面的缘故。静电场计算表明， DARHT注入器的部分朋阳极表面电场大于200kV，最大表面电场超过360kV。图2表示的是 DARttT注入器的阴阳极表面电场超过200kV／cm的位置，图中以++表示。这意味着，这些地 方可能有电流发射。 宫 = 对 Z，mesh Z，mesh 0toille 8MeV SapE ofinjector DamtIn】ector，v4 圈I∞uN程序计算的DARHT 囤2DARHT注^器的阴阳撅表面 注凡器柬瀛，等＆线和轴向弓I导磁场 懒00kA／cm的位置1-2*表示 2 第一届高船电子学学术交流舍会议文集 3 3．3MV注入器的设计计算 参考DARHT注入器的结构参数，我们计算了大量的模型最后选定的一个模型参数是 3cm。阳极漂移管半径6．0cm。图3是用EGuN程序计算的束流、等位线和引导磁场。图中，阳 极外套简没有哂出，是用对称面代替的。在这个模型中．峰值磁场1320Gs，位置z=28cm(离 阴极面距离)。计算结果为发射电流7．0kA．能够全黼出口。发射度43．5万mm-mrad。 重 毫 田3INJ34一]舶柬流、等位缱和磁插图 计算表明，二极管区内引导磁场的峰值位置，峰值强度对输出束流影响很大。 4引导磁场峰值位置对输出束流的影响 我们给出了四个峰值位置的柬流(图4)。图中z为引导磁场蜂值位置到阴极的距离， 束流传输愈有利。当Z≥33cm时，部分柬流碰壁损失(图d)。 圈4引导鞋场峰值位置对输出束流的影响