1 江苏大学 材料科学与工程学院 镇江 212016
2 盐城工学院 材料科学与工程学院 盐城 224600
Cu-W复合材料由于兼具铜的导热性与导电性以及钨的高强度与高温性能而被广泛应用于电力、电子、塑性成形等众多领域。本研究利用电子束快速凝固的特点，提高Cu-W互不相溶合金体系的固溶度，以改善材料性能。采用粉末冶金法制备Cu-W复合材料，并利用强流脉冲电子束（High Current Pulsed Electron Beam，HCPEB）技术对其进行表面改性，研究不同处理工艺参数对样品固溶度和表面硬度的影响。结果表明：在球磨过程中形成了Cu（W）固溶体，球磨5 h时粉末固溶度的提升最为明显。差示扫描量热分析仪（Differential Scanning Calorimeter，DSC）表明，固溶体在烧结的加热过程中会发生脱溶反应。利用强流脉冲电子束对烧结试样表面进行辐照处理，结果表明：HCPEB辐照可有效提高Cu-W互不固溶合金体系的固溶度，致使辐照表面形成Cu（W）过饱和固溶体合金化层。W在Cu基体中的固溶度随辐照次数而增加，10次辐照后Cu（W）固溶体中溶质元素（W）的重量百分比达到了1.63%；辐照表面的硬度随着固溶度的增加而显著增加，固溶强化和弥散强化效应是辐照表面性能改善的根本原因。
强流脉冲电子束 Cu-W 球磨 微观组织 固溶度 High-current pulsed electron beam (HCPEB) Cu-W Ball mill Microstructure Solid solubility
1 中国工程物理研究院 研究生院, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 西北核技术研究所, 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
相位特性是目前制约多注相对论速调管放大器进一步拓展应用的关键参数之一, 为了有效提高器件输出微波相位的稳定性, 利用一维非线性理论对X波段强流多注速调管放大器开展了理论研究, 得到由强流脉冲特性引起的腔体杂频以及电子束运动速度变化率是造成输出微波相位波动的部分主要原因, 同时基于18注实心电子束构成的X波段多注相对论速调管放大器开展了强流脉冲特性对输出微波频率和相位影响的数值计算, 最后利用粒子模拟手段对理论结果进行验证。理论和模拟结果一致表明: 强流脉冲的前沿和波动都将导致器件内实际工作频率的偏移, 并引起相位波动; 在脉冲前沿段, 脉冲前沿长度越短, 器件内实际工作频率偏移越大, 相位波动幅度越大; 在脉冲平顶段, 脉冲波动导致的频率偏移与电压变化率相关, 与电压的幅值无关, 而脉冲电压波动导致的输出微波相位波动由电压变化率及其变化幅度两者共同决定。
相对论速调管放大器 多注速调管 相位特性 强流脉冲电子束 高功率微波 X波段 relativistic klystron amplifier multiple beam klystron phase characteristic intense pulse electron beams high power microwave X-band 强激光与粒子束
2017, 29(9): 093005
重庆理工大学 材料科学与工程学院, 重庆 400054
研究了不同脉冲次数强流脉冲电子束表面改性对CuFe10合金组织及性能的影响。强流脉冲电子束处理CuFe10合金的重熔表面出现了火山坑和直径为100 nm到1 μm的富铁球,表明了强流脉冲电子束处理CuFe10合金表面发生了液相分离。强流脉冲电子束脉冲轰击30次后,CuFe10合金表面的显微硬度与耐蚀性能均得到显著改善,主要是由于强流脉冲电子束轰击处理CuFe10合金表层引发的快速熔凝过程中表面发生了液相分离及晶粒细化的缘故。
CuFe10合金 强流脉冲电子束 液相分离 耐蚀性 CuFe10 alloy high current pulsed electron beam liquid phase separation corrosion resistance 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024105
1 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
2 西北核技术研究所, 西安 710024
对电子束能量沉积剖面的变化规律进行了解释, 给出了由能量损失函数和能量沉积效率函数之积表示的定性的能量沉积函数表达式。在此基础上, 给出了一种关于能量沉积剖面的电子束等效入射角计算方法, 分析了方法所带来的影响和适用的范围, 采用蒙特卡罗方法对等效结果进行了验证。证明该方法优于入射角的算术平均, 尤其在靶材浅层与混合束符合较好。
能量沉积剖面 强流脉冲电子束 入射角 energy deposition profile intense pulsed electron beam incident angles 强激光与粒子束
2015, 27(1): 014001
1 大连理工大学 物理与光电工程学院,辽宁 大连 116024
2 北京航空制造工程研究所,北京 100024
采用低气压等离子体喷涂在DZ4镍基高温合金表面沉积NiCoCrAlY 涂层,并利用强流脉冲电子束(HCPEB)对其进行辐照处理。对HCPEB辐照处理前后的涂层的结构和性能分析得出,经HCPEB辐照处理后,疏松的涂层表面重熔,变得致密平整,产生微区光滑、熔坑和裂纹。X射线衍射分析表明,电子束辐照后涂层中的γ′相增多,涂层没有产生明显的残余微观内应力。900 ℃静态空气等温氧化试验结果显示,HCPEB辐照处理后,涂层的抗氧化性能明显提高。原因在于电子束辐照处理的涂层氧化后表面形成了更加完整的Al2O3保护层,同时γ′相的增加也有利于其耐氧化性能的提高。
NiCoCrAlY涂层 强流脉冲电子束 辐照处理 表面改性 高温氧化 NiCoCrAlY coatings high current pulsed electron beams irradiation surface modification high temperature oxidation
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
用高速显微摄影技术对强流脉冲电子束轰击钽金属靶的过程进行了研究,获得了"神龙一号"加速器上靶材回喷过程的实验图像.实验表明,钽金属靶在强流脉冲电子束的作用下,有强烈的热释光现象产生,靶材的回喷粒子的轴向速度可达4.7 mm/μs.
强流脉冲电子束 加速器 回喷 高速显微摄影
设计并调试了闪光二号加速器气体主开关同步触发系统.该系统主要由同步控制部分和高压脉冲形成部分构成.整个触发过程包括同步信号的引出、整形滤波、快速比较电路传输、前级脉冲形成、高压脉冲产生.通过对同步信号的整形处理,解决了发生器电流上的高频信号干扰问题;经过快速比较电路和前级脉冲后,选取了同步信号开始工作的时间点,并形成十几V的触发信号;高压脉冲形成部分主开关采用场畸变结合预电离的方式,该结构的气体开关时间响应为50 ns,抖动小于5 ns,满足使用要求.调试结果表明:该系统输出脉冲电压幅值100 kV,前沿小于10 ns,系统的工作时延440 ns,抖动13.5 ns;可通过增加电缆长度来控制触发信号到达气体开关的时刻,实现气体主开关与Marx发生器的延时同步工作.
同步触发 触发器 多级多通道气体开关 强流脉冲电子束 加速器
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳,621900
简单介绍了LIA注入器中强流脉冲电子束能谱分布及发射度的测量原理.应用变象管扫描相机测量了脉冲宽度为100ns的强流脉冲电子束的能谱分布及发射度两个参量,得到了具有时间分辨本领为1ns的切伦科夫辐射图像.为强流直线感应加速器的研制,提供了实验数据.
变象管扫描相机 高速摄影 能谱分布 发射度 强流脉冲电子束 Image converter streak camera High speed photograph Energy spectrum distribution Emittance High-energy pulse electron beam
1 西安交通大学电气工程学院,陕西,西安,710049
2 西北核技术研究所,陕西,西安,710024
分析了利用强流脉冲电子束轫致辐射产生强脉冲超硬X射线的几种主要技术途径的特点,以及提高超硬X射线产额的方法;利用MCNP软件计算了电子能量在0.4～1.4 MeV范围内,超硬X射线产生效率与钽辐射转换靶厚度的关系曲线;介绍了在"强光一号"加速器上开展产生强脉冲超硬X射线实验方法与实验结果,获得了3种强脉冲超硬X射线:脉冲宽度约35 ns,输出窗面积约50 cm2,能量密度为5～7 J/cm2;脉冲宽度约35 ns,输出窗面积约50 cm2,能量密度为12 J/cm2;脉冲宽度约35 ns,输出窗面积约500 cm2,能量密度为1 J/cm2.
超硬X射线 强流脉冲电子束 轫致辐射 Super-hard X-ray Pulsed intense current electron beam Bremsstrahlung 强激光与粒子束
2005, 17(11): 1739
介绍了MC55低阻抗强流脉冲电子加速器的结构及主要技术参数,给出了加速器的初步调试结果.该加速器由Marx发生器、10 Ω水介质单筒形成线、高压自击穿气体开关、水介质传输线和真空二极管组成.经过初步调试,该加速器可以产生电压500 kV,电流50 kA,脉冲宽度50 ns的强流电子束.目前MC55加速器已应用于同轴虚阴极振荡器高功率微波源的实验研究.
强流脉冲电子束 加速器 Marx发生器 Intense pulsed electron beam Accelerator Marx generator
