回旋电子束横纵速度比测试技术珚-强激光与粒子束.PDF

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２３ ６ Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．６ 　 　 年 月 ， ２０１１ ６ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｊｕｎ． ２０１１ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２０１１０６１６１６０５ 　 回旋电子束横纵速度比测试技术 唐瑞雪， 胡林林， 阎 磊， 陈洪斌， 雷文强， 余 川 　 　 　 　 　 　 　 （中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 ６２１９００） 摘 要： 通过对回旋电子束形成的电位和电场分布，推导出电子束横纵速度比测量的计算式。提出将电 　　 　 　 子束作传输线内导体等效，采用陶瓷电容分压器来测量速度比的方法。介绍了该测量装置的设计和加工工艺， 及陶瓷电容分压器的标定方法和结果分析，并介绍了初步的原理性实验结果。该测试方法装置简单，测试电子 束横纵速度比时不会破坏电子束的特性，能够做到在回旋管运行时在线测量，实时监测电子束质量。 关键词： 回旋电子束； 速度比； 回旋管； 测试； 陶瓷电容分压器 　　 　 　 　 　 　 中图分类号： 文献标志码： ： ／ ＴＮ７２２ Ａ 犱狅犻１０．３７８８ＨＰＬＰ１６１６ 　　 　 　　　　 　 　　 　　随着回旋管在受控热核聚变的等离子体加热和高能粒子加速器中得到广泛的应用，对回旋管功率和效率 的要求越来越高。回旋管磁控注入电子枪（ ）产生的回旋电子束质量对束波互作用效率的影响极大，它必 ＭＩＧ ［ ］ １２ 须满足以下性质：适当的横纵速度比，较低的横向速度零散，及电子注具有较好的几何形状等 。电子束的横 纵速度比对于电子枪来说是一个关键的参数。近年来，在大功率回旋管中增大发射功率的实验显示，在有关电 ［］ ３ 子束速度比的理论计算和实验观测到的数据有着显著不同 。因此，进行电子束横纵速度比测试技术的研究 对于磁控注入电子枪及大功率回旋管的设计都具有重要意义。 ［］ ４ Ｍ．Ｊ．Ｒｈｅｅ最早对电子大回旋运动过程作了详细的物理分析 ，但没有给出计算电子横纵速度比的公式。 　　 加州大学 Ｄａｖｉｓ分校在实验基础上给出了计算电子横纵速度比的理论公式，并用 Ｅｕｎ软件模拟进行对比，但