CN113192810A - 一种太赫兹电子枪 - Google Patents

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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种太赫兹电子枪，包括尖端阴极(1)、腔体阴极端板(2)、腔体(3)、腔体出口端板(4)和束流孔(5)；尖端阴极(1)与腔体阴极端板(2)是整体结构，在腔体(3)内部区域，该处场强是腔体(3)内部最高场强处，尖端阴极(1)表面在强电场作用下，发射电子；腔体阴极端板(2)、腔体(3)以及腔体出口端板(4)分别是独立元件，连接形成整体；束流孔(5)在腔体出口端板(4)中心位置，用于引出束流。该发明结构简单紧凑，易于加工，易于实用。该电子枪结构简单紧凑，在腔体内部建立太赫兹场，当电场幅值超过场致发射条件时，阴极表面发射电子，产生超短飞秒脉冲束流，同时克服脉冲抖动问题。

Description

一种太赫兹电子枪
技术领域
本发明涉及加速器领域，尤其涉及一种太赫兹电子枪。
背景技术
用于电子枪产生电子源的阴极，主要有热阴极、光阴极以及场致发射阴极，其中传统场致发射阴极是在强静电场(GV/m)作用下发射电子，脉冲束流宽度取决于静电高压的脉冲宽度。对于太赫兹波段加速器，其束团脉冲宽度要求小于百飞秒，抖动小于10飞秒，传统电压脉冲宽度及光阴极驱动激光难以满足上述要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种太赫兹电子枪，解决了太赫兹波段加速器电子源的问题。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种太赫兹电子枪，包括尖端阴极1、腔体阴极端板2、腔体3、腔体出口端板4、束流孔5。尖端阴极1与腔体阴极端板2是整体结构，在腔体3内部区域。该处场强是腔体3内部最高场强处，尖端阴极1表面在强电场作用下，发射电子；腔体阴极端板2、腔体3以及腔体出口端板4分别是独立元件，连接形成整体。束流孔5在腔体出口端板中心位置，用于引出束流。
进一步地，在腔体内部建立太赫兹场，当电场幅值超过场致发射条件时，阴极表面发射电子，当电场幅值不满足场致发射条件时，无电子发射，形成脉冲束流。
进一步地，所述尖端阴极1顶部是圆弧，与腔体阴极端板2连接处是倒角。
进一步地，所述尖端阴极1顶部是圆弧，与腔体阴极端板2连接处是夹角。
进一步地，所述太赫兹电子枪，用于产生飞秒级脉冲电子束流。
优点和积极效果：
本发明的有益效果：该发明结构简单紧凑，易于加工，易于实用。该电子枪结构简单紧凑，在腔体内部建立太赫兹场，当电场幅值超过场致发射条件时，阴极表面发射电子，产生超短飞秒脉冲束流，同时克服脉冲抖动问题。
附图说明
图1为本发明实施例1太赫兹电子枪的结构示意图；
图2为本发明实施例2太赫兹电子枪的结构示意图。
图中：1为尖端阴极、2为腔体阴极端板、3为腔体、4为腔体出口端板、5为束流孔。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例详细介绍本发明。但以下的实施例仅限于解释本发明，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例的叙述，本领域的技术人员是可以完全实现本发明权利要求的全部内容。
实施例1
如图1所示：一种太赫兹电子枪，包括尖端阴极1、腔体阴极端板2、腔体3、腔体出口端板4、束流孔5。尖端阴极1顶部是圆弧，与腔体阴极端板2连接处是倒角。
尖端阴极1与腔体阴极端板2是整体结构，无需焊接，在腔体3内部区域。该处场强是腔体3内部最高场强处，尖端阴极1表面在强电场作用下，发射电子。
腔体阴极端板2、腔体3以及腔体出口端板4分别是独立元件，连接形成整体。在腔体3内部建立太赫兹场，当电场幅值超过场致发射条件时，阴极表面发射电子，当电场幅值不满足场致发射条件时，无电子发射，形成脉冲束流。
束流孔5在腔体3出口端板中心位置，用于引出束流。
实施例2
如图2所示，一种太赫兹电子枪，尖端阴极1顶部是圆弧，与腔体阴极端板2连接处是夹角，其余部分的结构与实施例1的结构相同。
综上所述，本发明提供了一种太赫兹电子枪，用于产生飞秒级脉冲电子束流。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都要落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (5)

1.一种太赫兹电子枪，其特征在于，包括尖端阴极(1)、腔体阴极端板(2)、腔体(3)、腔体出口端板(4)和束流孔(5)；
尖端阴极(1)与腔体阴极端板(2)是整体结构，在腔体(3)内部区域，该处场强是腔体(3)内部最高场强处，尖端阴极(1)表面在强电场作用下，发射电子；
腔体阴极端板(2)、腔体(3)以及腔体出口端板(4)分别是独立元件，连接形成整体；束流孔(5)在腔体出口端板(4)中心位置，用于引出束流。
2.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于，在腔体(3)内部建立太赫兹场，当电场幅值超过场致发射条件时，阴极表面发射电子，当电场幅值不满足场致发射条件时，无电子发射，形成脉冲束流。
3.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于，所述太赫兹电子枪，用于产生飞秒级脉冲电子束流。
4.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于，所述尖端阴极(1)顶部是圆弧，与腔体阴极端板(2)连接处是倒角。
5.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于，所述尖端阴极(1)顶部是圆弧，与腔体阴极端板(2)连接处是夹角。
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