中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
从热发射理论出发，推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度的一般计算形式。针对一种最常见的温度径向分布近似模型，给出了均方根发射度随温度非均匀性变化趋势的理论数值解。基于有限差分法粒子仿真技术统计了热阴极的本征发射度，仿真结果与理论解一致，验证了非均匀发射热阴极本征均方根发射度一般形式的正确性。结果表明，径向温度非均匀性引起均方根发射度显著变化，非均匀系数为10%时引起均方根发射度下降约15%。本文建立的理论形式和仿真方法可以有效评估束流品质控制目标和工程热设计之间的依赖关系，以指导高效费比的工程设计。
热阴极 有限差分电磁场粒子仿真 本征发射度 温度非均匀性 阴极寿命 thermionic cathode FDTD-PIC intrinsic emittance temperature variation cathode lifetime 强激光与粒子束
2018, 30(3): 035101
