1 中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳621900
2 北京科技大学 新金属材料国家重点实验室， 北京100083
在2 MeV直线感应加速器注入器平台上开展了天鹅绒阴极与碳纳米管阴极的强流脉冲发射特性综合实验。研究结果表明：天鹅绒阴极与碳纳米管阴极均具有强流脉冲发射性能，在1.61 MV的二极管电压下，天鹅绒阴极与碳纳米管的发射电流密度分别为84，108 A/cm2；启动时间分别为21，40 ns；放气量分别为0.29，0.91 Pa·L;放出气体分子数目与发射电子数目之比分别为64，225;两种冷阴极强流脉冲发射时的放气质谱相似。
天鹅绒阴极 碳纳米管阴极 强流脉冲发射 放气 velvet cathode carbon nanotube cathode intense pulsed emission outgassing
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
给出一台脉冲间隔100～1 000 ns、脉冲数2~5个、二极管电压3 MV、引出束流强度2.5 kA的猝发多脉冲电子束源的物理设计及初步调试结果。在设计中，采用感应叠加和阻抗匹配方案获得二极管高电压脉冲；试验中分别采用天鹅绒和大发射面储备式热阴极获得猝发多脉冲电子束。调试结果表明：采用大发射面热阴极可避免阴极等离子体产生，确保二极管在猝发多脉冲状态下稳定运行。初步调试获得大于2.7 MV猝发三脉冲二极管高压，并获得1.6 kA的三脉冲电子束流。
多脉冲电子束源 感应叠加器 天鹅绒阴极 热储备式阴极 multi-pulsed electron source inductive adder velvet cathode thermionic dispenser cathode
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
利用三阴极加速器平台, 对不锈钢、黄铜、铝、天鹅绒和石墨等几种常见场致发射材料的电流发射能力、相对启动延迟时间及其抖动进行了实验研究。实验结果表明: 在二极管电压近似恒定时, 不锈钢阴极启动时间延迟抖动小于8 ns, 天鹅绒阴极及石墨阴极启动时间延迟抖动小于4 ns;且材料在阴极频繁工作时启动时间加快;常见金属材料中不锈钢阴极的综合性能较好; 非金属材料中, 天鹅绒阴极的发射能力最强, 且发射延迟时间最短,但考虑到天鹅绒材料严重的出气问题, 非金属材料中以石墨阴极的性能为优。
三阴极加速器 阴极材料 发射特性 天鹅绒阴极 石墨阴极 相对发射延迟 tri-cathode accelerator cathode materials emission characteristic velvet cathode graphite cathode relative emission delay 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2393
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
通过一台2 MeV直线感应型强流电子注入器建立的双脉冲功率源系统,实验研究了天鹅绒阴极产生的相对论性猝发双脉冲强流电子束基本特性,给出了双脉冲电子束的积分发射度、亮度和双脉冲电子束时间分辨包络变化情况.研究结果表明:天鹅绒阴极产生的双脉冲的亮度达到108A·(m·rad)-2;实验得到的两个脉冲电子束包络半径不完全一致,这是由于天鹅绒阴极在发射电子束过程中产生的阴极等离子体对真空二极管的影响程度不同所导致的.
天鹅绒阴极 双脉冲电子束 积分发散度 电子束亮度 包络半径 Velvet cathode Double-pulsed electron beams Integral emittance Electron beam brightness Envelope radius 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1897
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
利用现有2MeV直线感应注入器,通过改造,将其次级功率源和8个感应腔分成2组,使之交替工作,建立了一台双脉冲电子束源.二极管电压脉冲幅度达到1MeV,电子束脉冲持续时间为120ns,脉冲间隔可以根据需要在100～500ns间进行调节.实验结果表明:该双脉冲电子束源可以产生双脉冲电子束,其电压幅度差值小于2%,束流可达3kA,并且工作稳定,利用该装置可以进行多脉冲二极管物理和天鹅绒多脉冲发射特性实验研究.
双脉冲电子束源 真空二极管 天鹅绒阴极 Double pulsed electron beam source Vacuum diode Velvet cathode
介绍了天鹅绒阴极二极管的结构及天鹅绒阴极的设计,给出了二极管参数的测量方法及结果。对3种不同材料的天鹅绒阴极进行了实验研究,获得了大面积均匀电子束,并对电子束的横向及径向均匀性进行了诊断。实验结果表明:二极管工作状态接近的条件下,3种材料的天鹅绒阴极所获得的大面积电子束均匀性相近,而与天鹅绒的材料基本无关。
天鹅绒阴极 大面积均匀电子束 泵浦均匀性 velvet cathode large area uniform electron beam pumping uniformity
