CN103096611A - 用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔,由同轴的、依次排列的前端射频电子源、第一微波偏转腔、光阑(小孔、狭缝)和第二微波偏转腔构成,所述的第二微波偏转腔与第一微波偏转腔对电子束流的偏转方向相反,在各个元件之间存在电子束团的真空传输系统。本发明可以获得低能散和短束长的电子束团。
Description
技术领域
本发明涉及电子束流控制,特别是一种用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔。
技术背景
微波偏转腔:高频偏转腔给粒子提供简谐时变的横向作用,实现电子束横向相空间和纵向相空间的线性耦合,在加速器领域应用广泛如图1所示。
偏转腔的轴线上主要为横向的磁场,电子沿轴线(纵向)运动时,受到横向的洛伦茨力而改变运动方向。由于谐振腔内的电磁场以很高的频率简谐振荡,粒子受到的横向作用也随时间快速变化,同一电子束团中的不同纵向位置的粒子受到的横向作用也不相同,在通过偏转腔时分别受到高频磁场向上和向下的作用力,在横向被分离开。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔,以获得低能散和短束长的电子束团。
本发明的技术方案如下:
一种用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔,其特点在于由同轴的、依次排列的前端射频电子源、第一微波偏转腔、光阑和第二微波偏转腔构成,所述的第二微波偏转腔与第一微波偏转腔对电子束流的偏转方向相反,在各个元件之间存在电子束团的真空传输系统。
所述的光阑:类似于光学实验中常见的限制光斑尺寸的光学元件,在此处实际是真空中的小孔或者狭缝,用于限制通过的电子束团的横向尺寸。
第一微波偏转腔产生偏转电压,作用在入射其中的电子束团上,可以沿着束团纵向产生一个散角的调制,在离开偏转腔后会经过一段传输系统,然后通过一个光阑使得中间部分的电子束团得以通过,之后再通过作用相反的第二微波偏转腔就可以产生所需要的较短的电子束团。
本发明的技术效果:
由射频电子枪加速的电子束团,束团中电子能量与其在束团内的位置有较好的线性对应关系。通过射频偏转腔后,束团会形成图2所示的分布,经所述的光阑去限束团去除能量过高和过低的部分,然后再由补偿偏转腔将束团偏转回来,我们就可以得到需要的低能散和短束长的电子束团。
附图说明
图1偏转腔腔内场分布示意图
图2电子纵向分布图
图3是本发明用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔实施例的结构示意图。
具体实施方式
先请参阅图3,图3是本发明用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔实施例的结构示意图,由图可见,本发明用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔,由同轴的、依次排列的前端射频电子源1、第一微波偏转腔2、光阑3和第二微波偏转腔4构成,所述的第二微波偏转腔4与第一微波偏转腔2对电子束流的偏转方向相反,在各个元件之间存在电子束团的真空传输系统。本实施例前端射频电子源1采用脉冲激光入射射频电子枪11来产生脉冲电子束团,然后经电磁铁12来聚焦约束电子束团。电子束流产生部分以后,进入束流控制部分(本发明的主体部分),分别经过第一射频偏转腔2、光阑3和第二射频偏转腔4来获得需要的低能散和短束长的电子束团。
Claims (2)
1.一种用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔,其特征在于,由同轴的、依次排列的前端射频电子源、第一微波偏转腔、光阑和第二微波偏转腔构成,所述的第二微波偏转腔与第一微波偏转腔对电子束流的偏转方向相反,在各个元件之间存在电子束团的真空传输系统。
2.根据权利要求1所述的用于电子束流能量及脉冲宽度控制的微波偏转腔,其特征在于,所述的光阑是小孔或狭缝。
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