中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器，一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子，另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔，两路微波互不耦合。对于这种微波激励方式，微波电子枪首腔的电场相位和幅度在实验中均可调节，因此可以通过实验研究来优化微波电子枪的工作参数，从而减小热阴极微波电子枪的电子反轰效应，提高束流品质。介绍了该热阴极微波电子枪热测实验研究的最新结果，通过BCT测得微波电子枪出口处束流强度超过400 mA，电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化，这些指标和实验现象与理论研究结果较为吻合
独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 实验研究 independently tunable cells thermionic cathode RF gun experimental research 强激光与粒子束
2015, 27(9): 095103
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
为开展自由电子激光太赫兹技术研究, 研制出利用两路微波馈入的独立调谐热阴极微波电子枪, 建立了热测实验装置, 并进行了束流测试和电子反轰效应的热测实验研究。实验结果表明, 该微波电子枪出口处束流强度可超过500 mA, 电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。
独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 反轰效应 independently tunable cells thermionic cathode RF gun back bombardment effect
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
为了研制紧凑型自由电子激光装置, 开展自由电子激光太赫兹技术研究, 需要研制微波电子枪作为高品质电子束源, 为此, 中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上, 通过改进实验环境、优化实验参数, 进一步开展大量实验, 深入研究了热阴极微波电子枪的热测实验结果。实验结果表明:微波电子枪出口处束流强度可超过500 mA, 电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。该热阴极微波电子枪已经应用于紧凑型自由电子激光装置。
独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 independently tunable cells thermionic cathode RF gun
1 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230029
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
为得到微脉冲束团长度在百fs量级且高重复频率, 设计了一种紧凑型的强流电子枪结构--独立调谐微波热发射电子枪。该电子腔具有双驻波加速腔, 两个驻波加速腔之间相互没有耦合, 可以分别独立地馈入功率、调节相位。通过优化功率与相位, 可以得到较优的束流品质, 同时避免了α磁铁和激光系统的使用, 使得结构更加紧凑。并采用外注入式结构增大流强、降低能散度, 同时消除电子反轰对阴极的负面影响。对不同结构参数的腔体进行1维和3维束流动力学计算, 可以得到较为理想的腔体参数。通过调节预注入器的馈入功率和粒子入射相位, 可以进一步的压缩束团长度。
热发射 独立调谐腔 外注入式 束团压缩 预注入器 thermionic independently tunable cell external injecting bunch length compression pre-injector
