100 keV回旋电子束参数测量
电子束的偏转与聚焦测量数据
误差 6.8% 6.74%
点聚测量时螺距 h 应从电子束在示波 结果分析:通过这种方法测量的电子荷质比误差较大。点聚 点聚 管中的第一个聚焦点开始算起，但第一个聚焦点的位置随栅压、第一阳极、第二阳极的电压 而变化。在不同的加速电压下用同一个螺距计算显然有误差。螺距随各电压变化而变化的规 律选做实验。线聚 线聚的螺距应从水平偏转板附近测量。 线聚 一是螺距的测量起点随不 误差分析: 本实验测量荷质比误差较大，误差主要来自与两方面，一是 一是 同的加速电压而变化；二是 二是聚集电流的误差，一方面来源表的精度，重要的是来自聚焦状态 二是 的判断造成的。 其它误差：1、示波管中的真空度影响 µ 0 的准确度。2、把螺线管中的磁场忽略边缘效应，看 成理想的匀强磁场，它与实际磁场有误差。4、地磁场也稍微影响。
950V 1.62A 1.694
1000V 1.68A 1.665
理论值
1.758
误差分析：此仪器给出的螺距比较准确，这是由示波管的结构决定的。但是多数仪器上缺少 铭牌，缺少参数。若统一用少数仪器上的参数，部分仪器测量误差就太大。 2、用电子束实验仪测量 、 点聚： 点聚： h = 230mm, N = 1385, D = 92.5mm, L = 265mm
0.492 0.550
6.7% 10.2%
线聚： 线聚： h = 167 mm, N = 1385, D = 92.5mm, L = 265mm
Ua
1000V 1200V
励磁电流（A） 正 反 正 反 0.664 0.683 0.746 0.696
I正 + I反 2 0.678 I =
0.721
e (×1011 C / kg ) m 1.59
Hale Waihona Puke Ua100V 1200V
低速度零散大回旋电子枪的设计
Fig.5 Trajectory simulation results 图 5 电子枪结构和仿真电子束运动轨迹
Fig.6 Beam distribution on the cross section 图 6 电子分布截面图
Fig.7 Radial velocity distribution of the electron beam 图 7 电子束径向速度随 z 轴的变化
低速度零散大回旋电子枪的磁场设计
马强 王加梅 蒙林
610054) (电子科技大学物理电子学院，成都
摘 要：由拉格朗日函数，理论推导电子在静电、磁场中的运动方程。根据方程和电子枪结构设计磁场。设计的磁场可以 有效减小电子径向速度，降低电子束速度零散。软件仿真，电流 1.5A 能量 30keV 的大回旋电子束，速度比约为 2~2.4，θ方向 速度零散小于 4%，z 方向速度零散小于 12%。并分析了电子径向位置与速度零散的关系。 关键词：大回旋电子束，会切电子枪，速度零散，速度比 中图分类号：TN124 文献标志码： A
修稿日期： 修订日期： 作者简介：马强（1984—） ，男，硕士，主要从事高功率微波方面的研究;ma_strong@
2 磁场设计[5-8]
电子枪阴极、阳极结构如图 1，阴极电压φ=-30kV。根据电子运动方程，把电子枪中的运动分三个区域： Ⅰ区 0-0.04m ，磁场对电子运动影响较小，电子主要受电场力作用，且只在这个区受电场力影响；Ⅱ区 0.04m-0.145m，变化的磁场对电子运动产生影响；Ⅲ区 0.145m-0.18m，磁场强度不变，电子运动受磁场强度 和电子进入Ⅲ区时的电子位置和速度的影响。
Fig.3 Magnetic field distribution 图 3 磁场随 z 轴的变化
电子束流能量测量
直线加速器电子束流能量的测量电子直线加速器最重要的束流参数是束流的能量、流强、能散度和发射度束流能量是影响电子直线加速器性能最重要的因素之一对于脉冲型电子直线加速器，电子束的能量测量方法通常有：磁偏转法、半价层法、射程法等一测量原理1.1磁偏转法能谱测量原理示意图磁偏转法通常用于测量电子束的能谱，进而得出电子束的能量E0。
磁偏转法测量电子束能谱的原理如上图所示：从加速器引出的电子垂直于磁场射，会受到洛伦兹力的作用而发生偏转，其偏转半径为R，磁场B 与偏转半径的关系为：其中，B 为磁场中的磁感应强度，e 为电子电量，R 为回旋半径，v 为电子运动速度。
考虑相对论效应，可以将上式写为：其中β=v/c，c 为光速，γ 为相对论因子，γ 与β 满足关系：电子的动能为：由上述几个公式可以求得电子能量E 与磁感应强度B的关系为：因此，对于已知磁场B，理论上只需要测出电子的回旋半径R，即可进一步算出电子的能量。
为提高测试精度，在电子进入磁分析器之前，需要对其进行准直。
通常采用带狭缝的石墨块，其厚度略大于电子在其中的射程；设准直缝距磁极边缘为L，此即分析器的物点O由于从加速器引出的电子能量具有一定的能散ΔE，因此，对于流强较大的电子束，常用的方法是采用扫描的工作方式，在位置J 处放置一个法拉第筒用于接收电子，使偏转半径为R 的电子能够被接收，通过改变磁场B 使不同能量的电子都被法拉第筒接收，得到一条B-I 曲线，由于B 与能量存在公式所示的定量关系，因此通常直接做出E-I 曲线，即能谱分布曲线，如下图所示的是一条能谱分布曲线，其中纵坐标表示归一化电流，横坐标为能量。
采用磁分析法得到的能谱分布曲线其中峰值处的横坐标值即对应电子束的能量E01.2 半价层法加速器加速电子打靶所产生的X 射线本质上是具有相当能量的电磁辐射光子，光子的能量近似等于入射电子的能量，因此可以通过测量光子能量的方法间接得到电子能量。
辐射光子流在物质中的衰减规律服从简单的指数关系如下：式中：I0、I 分别表示穿过物质前、后光子流强度；μ 是X 射线在该物质中的衰减系数；x 是物质层的厚度。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==电子束实验数据篇一：实验九、电子束的偏转605舍：海霞，晓珍，春云，文静实验九、电子束的偏转实验时间：201X.11 . 25篇二：电子束实验电选二电子束实验随着近代科学的发展，电子技术的应用已深入到各个领域，关于带电粒子在电场、磁场中运动规律已成为掌握现代科学技术必不可少的居处知识。
我们常用示波器中的示波管（又名阴极射线管）来研究带电粒子在电场、磁场中运动的归路。
它的结构原理图如图一所示；它由电子枪、偏转系统及荧光屏组成。
电子枪的作用是发射电子把它加速到一定速度并聚成一细束；偏转系统是由两对平行电板构成，一对上、下放置叫Y轴转板或垂直偏转板，另一对左、右放置叫X轴偏转或水平偏转；荧光屏是用以显示电子束打在示波管端面的显示屏。
所有这几部分都密封在一只玻璃外壳中，玻璃壳内抽成高度真空，以避免电子与空气分子发生碰撞引起电子束的散射。
rr荧光屏高压电源图一电子枪内的阴极K被灯丝加热后，便在其前端（此处涂有金属氧化物以增加电子发射量）发射出大量电子。
由于控制栅极G的电位低于阴极K（相对于阴极K 大约5—10V的负电压），它产生一个电场是要把阴极发射出来的电子推回到阴极去。
改变控制栅极电位可以限制穿过G上小孔b出去的电极A2，两者相对于K加有同一电压V2（称之为阳极电压或加速电压），一般约有几百伏的正电压。
它产生一个很强的电场使电子沿电子枪轴线方向加速。
示波管电极A1为聚集电极，在正常使用情况下它具有电位（相对于阴极）V1介于K和A2的电位之间。
在A3和A1之间以及A1和A2之间形成的电场且来把电子数据即成一束很细的电子流，聚集程度好坏主要取决于V1和V2的大小。
电子束从两对偏转电极穿过。
当电极上加了电压后便产生横向电场使电子束向某一侧偏转。
最后，电子束打在涂有一特殊荧光物质薄层的荧光屏上，在电子的轰击下会发出可见光。
一种电子束焊接动态焦点测量控制装置[实用新型专利]
![一种电子束焊接动态焦点测量控制装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5121fe6d83d049649a66581d.png)
专利名称：一种电子束焊接动态焦点测量控制装置专利类型：实用新型专利
发明人：周琦,刘方军,关桥,郭光耀,左从进,毛智勇申请号：CN02294569.5
申请日：20021230
公开号：CN2587571Y
公开日：
20031126
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种电子束焊接参数测量控制装置。
本实用新型的测量控制装置，包括外壳1、输入、输出端子和电源电路，其特征在于，还有电流传感器2，A/D转换模块5，数字信号处理模块6，D/A转换模块7和计算机8。
本实用新型装置可以准确测量和控制电子束流的聚焦状态，在测量的电子束流聚焦状态可以用最小的输入束流获得最大的熔深。
使用本实用新型装置不需要对电子束焊机进行较大的改动，使用简单方便。
申请人：中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
地址：100024 北京市340信箱
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：梁瑞林
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一种测量辐射加工用加速器电子束能量的方法
一种测量辐射加工用加速器电子束能量的方法
张达明
【期刊名称】《核技术》
【年(卷),期】2000(023)009
【摘要】根据射程法原理,在上海二级标准剂量学实验室对辐射加工用加速器电子束能量的测量方法进行了实验研究,并在3个辐射工厂对3台3MeV、20mA高频高压型加速器的电子束进行了能量测定.结果表明,在1-3MeV能量范围内,能量测定准确度优于±10%.
【总页数】4页(P646-649)
【作者】张达明
【作者单位】中国科学院上海原子核研究所上海 201800
【正文语种】中文
【中图分类】TL506
【相关文献】
1.辐射加工用电子束能量的测量 [J], 史克勤;张路
2.电子束辐射加工吸收剂量标准的测量系统 [J], 张利民;顾继青
3.两种聚乙烯材料中的电子束辐照剂量分布测定---优化辐射加工工艺的一种实验方法 [J], 张达明;张利民
4.衰减法测量静电加速器电子束能量 [J], 王倩;吾勤之;何承发
5.一种在线式电子束能量测量方法 [J], 荆晓兵;高峰;戴曼;王敏鸿;王利鸣;陈楠
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100 keV回旋电子束参数测量
100 keV回旋电子束参数测量赵军平;田进寿;白永林;刘百玉;欧阳娴;杨文正;白晓红;黄蕾【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2007(019)003【摘要】利用电子束轰击快响应荧光屏获得电子束横截面图像的方法,对100 keV 大回旋轨道空心电子束(Cusp电子束)在横截面上的束轮廓及电荷密度分布进行了测量,计算出回旋电子束半径、螺旋角等参数,并与相同条件下的计算机数值模拟结果进行了对比和分析.测量结果表明初始磁场强度从0.003 5 T增加到0.008 2 T时,电子束的拉莫半径从3.2 mm增加到3.9 mm,螺旋角从0.7增加到1.0,满足使用此电子束的回旋行波放大器的调试需求.【总页数】4页(P487-490)【作者】赵军平;田进寿;白永林;刘百玉;欧阳娴;杨文正;白晓红;黄蕾【作者单位】中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119;中国科学院,西安光学与精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119【正文语种】中文【中图分类】TN128【相关文献】1.Effects of 50 keV and 100 keV Proton Irradiation on GaInP/GaAs/Ge Triple-Junction Solar Cells [J], 王荣;冯钊;刘运宏;鲁明2.有大回旋半径电子束环的回旋自共振微波激射器的特性研究 [J], 尹元昭3.keV低能强流小截面电子束的研究 [J], 郑思孝;师勉恭;唐阿友;杨百方;缪竞威4.3-4 Single Electron Capture in 30 keV and 100 keV He^+-He Collisions [J], Guo Dalong;Ma Xinwen;Zhang Ruitian;Zhang Shaofeng;Zhu Xiaolong;Feng Wentian;Gao Yong;Hai Bang;Zhang Min;WangHanbing;Huang Zhongkui;;;;;;;;;;;5.55keV电子束和Ar~＋离子束及7MeV^（16）O^（6＋）离子束辐照枸杞 [J], 汪丽虹;王崇英;杨汉民;高清祥;江兴流;宋志敏;卫增泉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
100 MeV回旋加速器生产医用225Ac核素的实验研究
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验中测量得到电子拉莫半径的大小 +" ， 就可以根据 （’） 可计算出电子运动的螺旋角大小， 进一步就可以计算出 电子的纵向漂移速度 ’ , 等参数。
>C&
的色散曲线与高频系统的色散曲线达到最好的匹配， 获得最优化的注波互作用过程。因此， 在实验中固定引导 磁场大小及阴极电压， 改变阴极发射区的初始磁场大小， 获得不同纵向漂移速度的电子束， 相应电子束的螺旋 角及束半径也不同。实验测得不同初始磁场下的电子束横截面图像如图 ! 所示。图中中间的环形斑为电子束 横截面， 周围的亮斑为热阴极发出的红色光经波导系统的管壁反射后， 由荧光屏卡环周围的排气孔泄漏出来， 成像在 ""# 相机的感光面上。根据电子束横截面的图像， 空心电子束的轮廓基本上是一个圆环， 圆环宽度就 是电子束的厚度， 约 $% & ’’， 电子束电荷密度在方位角方向的分布基本是均匀的。
! ! 近年来， 电子回旋型射频设备如回旋管 （ /J>&K>&L ） 、 回旋行波放大器 （ /J>&?926 ） 、 回旋返波振荡器 （ /J>&? ;21） 等射频装置在宽带、 大功率、 高效率毫米波、 亚毫米波波段的研究和应用获得了长足的发展。此类射频 装置的效率及带宽在很大程度上受回旋电子束的参数影响， 如果要获得更高的效率以及更大的工作带宽， 高品
!
赵军平， ! 田进寿， ! 白永林， ! 刘百玉， ! 欧阳娴， ! 杨文正， ! 白晓红， ! 黄! 蕾
（ 中国科学院 西安光学与精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 ,"+""# ）
! ! 摘! 要： ! 利用电子束轰击快响应荧光屏获得电子束横截面图像的方法， 对 "++ BC% 大回旋轨道空心电子 在横截面上的束轮廓及电荷密度分布进行了测量， 计算出回旋电子束半径、 螺旋角等参数， 并 束 （ :DEF 电子束） 与相同条件下的计算机数值模拟结果进行了对比和分析。测量结果表明初始磁场强度从 +( ++$ G 9 增加到 +H ++A * 9 时， 电子束的拉莫半径从 $( * II 增加到 $( # II， 螺旋角从 +( , 增加到 "( + ， 满足使用此电子束的回 旋行波放大器的调试需求。 ! ! 关键词： ! 回旋电子束； ! 回旋管； ! 电子束半径； ! 螺旋角； ! :786 射程 ! ! 中图分类号： ! 9)"*A! ! ! ! 文献标识码： ! 6
!" 实验装置
( ( 测量电子束参数的实验装置如图 $ 所示。实验中采用一 负高压脉冲作用在阴极上， 阳极接地， 加速电压从阴极引出的 电子经过阳极孔后， 随着磁场很快增加到均匀磁场 %" ， 其轨 迹也趋于稳定。为了测得实际参与互作用的电子束参数， 荧 光发光单元 （ 如图 % 所示） 位于高频互作用区中。系统各参 数的典型值如表 $ 所示。电子束引导磁场大小约 ") % *， 加速 电压 $"" +,， 脉宽 %"" -.。
子的 KPH8 最大射程约为 %$ !;， 因此在本实验中采用 %" !; 的无氧铜铜箔， 透过铜箔的电子最大动能略大于 $" +/,。
6" 测量结果及模拟结果对比分析
( ( 本实验的目的是测量回旋行波放大器电子束运动的螺旋角， 以便根据实验结果调节电子束参数， 使电子束
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赵军平等：B$$ J/K 回旋电子束参数测量
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!"" #$% 回旋电子束参数测量
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G=1) $( H=:1-?.7=! .2.7/; ./76I 图 $( 测试系统结构
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( ( 为防止电子轰击衰减铜箔产生的 J 射线损坏 KKH 器件， 电子轰击荧光屏后产生的荧光经过与轴线成 #&L 角放置的平面镜反射后才由垂直于轴线放置的 KKH 相机接收。因为普通相机的快门速度比较慢， 而且电子束 到达的时刻与快门动作不易同步， 因此， 相机采用 M 门方式控制， 即实验前快门打开， 电子束与荧光屏作用发 光过程结束后关闭快门， 这样得到的是电子束横截面对时间的积分图像。为防止背景光影响测量结果， 实验在 密闭的暗室中进行， 光传播通道的管壁也使用粗糙处理形成漫反射以降低管壁反射光造成的影响。为了获得 快速的响应， 实验中采用的荧光屏基本参数如下： 响应时间小于 $ -.， 余辉时间约 #" -.， 荧光波长在 NO" 5 #N" -;， 入射发光电子能量为 ’ +/,， 荧光粉颗粒尺寸 $ !;， 具有很高的空间分辨能力。为了防止过高能量的电子 轰击损坏荧光屏， 紧贴荧光屏前插入一个吸收能量的铜箔， 使穿过铜箔的电子动能低于 $& +/,。电子在介质 中的连续慢化近似射程 （ KPH8 射程） 与其入射能量满足公式 - KPH8 !
*++O?+O?"@ ； ! ! 修订日期： *++,?+*?"+ ! 收稿日期： 作者简介： 赵军平 （ "#,# —） ， 男， 陕西三原人， 硕士， 主要从事超短电磁脉冲及高功率微波研究； NSMCTENS&’=>U S&KI=M’( N&I。
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. 为粒子能量。在不同介质中， 不同能量的电子最大射程与其 KPH8 射程相差不大， 电子 式中： % 为介质密度；
［ $N ］ 在不通介质中的 KPH8 射程可查表获得 。在纯铜中， $"" +/, 的电子的 KPH8 射程约为 %& !;， 4" +/, 的电
()*% >+ ?/3’ @3,3’/1/,. 4,-’ ’/3.A,/’/21 326 .)’A731)-2 图 >+ 电子束参数测量结果与模拟结果
+ + 实验结果与数值模拟结果符合得比较好， 实验结果略大于模拟结果， 是由于系统几何轴线、 电子束中心与 磁场中心轴线不重合造成的。由于行波放大器工作的需要， 传输系统中存在孔径较小的区域， 电子束在经过这 些区域时， 传输半径较大的电子会损失在管壁上， 穿过的电子为回旋半径较小即螺旋角较小的电子， 因而造成 初始磁场较大时测量结果比模拟结果小。
［B］ + 刘盛纲% 相对论电子学 ［ ;］ % 北京：科学出版社， B&CD% （ E)A F =% G/731)H).1)0 /7/01,-2)0.% ?/)I)2*：F0)/20/ 9,/..， B&CD ）
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