直線感應(yīng)電子加速器

內(nèi)容概要

直線感應(yīng)電子加速器可產(chǎn)生流強(qiáng)達(dá)數(shù)千安培、高亮度、低能散度的高品質(zhì)電子束，部件式結(jié)構(gòu)的特點使它可大量串接獲得所需要的能量，由于具備這些優(yōu)越性能，使得直線感應(yīng)加速器在近60年的時間里得到了快速發(fā)展，并在閃光X射線照相、輻照效應(yīng)、自由電子激光、粒子束聚變、高功率微波等國防研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。    本書介紹了直線感應(yīng)電子加速器的發(fā)展史，給出了世界從事直線感應(yīng)加速器研究的主要研究機(jī)構(gòu)和主要的直線感應(yīng)加速器裝置。描寫了直線感應(yīng)加速器加速的基本原理和系統(tǒng)組成，詳細(xì)地闡述了電子注入器、感應(yīng)腔、脈沖功率系統(tǒng)、束流傳輸線的基本構(gòu)成和設(shè)計要求，對直線感應(yīng)電子加速器中的二極管物理、加速器物理和強(qiáng)流束物理等主要物理問題也進(jìn)行了系統(tǒng)論述。描述了直線感應(yīng)加速器控制系統(tǒng)的控制對象和使用環(huán)境，并以國內(nèi)外幾臺主要直線感應(yīng)加速器為例，給出了控制系統(tǒng)的組成和技術(shù)發(fā)展；系統(tǒng)地介紹直線感應(yīng)加速器相關(guān)電參數(shù)和物理參數(shù)的測量原理及其方法；簡要介紹了直線感應(yīng)加速器在閃光X射線照相、自由電子激光、重離子聚變和高功率微波方面的應(yīng)用。    此書可供從事脈沖功率技術(shù)、直線感應(yīng)加速器、強(qiáng)流粒子束物理與技術(shù)及應(yīng)用研究的科技人員、研究生閱讀和參考。

書籍目錄

第1章 引言  1.1 加速器概述  1.2 直線感應(yīng)電子加速器發(fā)展簡介  1.3 直線感應(yīng)電子加速器原理與基本組成  參考文獻(xiàn)第2章 電子注入器  2.1 注入器概述    2.1.1 注入器的組成    2.1.2 注入器的工作原理    2.1.3 注入器的主要參數(shù)  2.2 注入器中的物理現(xiàn)象    2.2.1 陰極發(fā)射電流的限制    2.2.2 空間電荷效應(yīng)    2.2.3 電子束在管道中漂移時的能散    2.2.4 漂移管中空間電荷限制流  2.3 注入器的數(shù)值模擬和實驗研究    2.3.1 數(shù)值模擬    2.3.2 實驗研究  2.4 注入器設(shè)計    2.4.1 有箔二極管    2.4.2 皮爾斯二極管    2.4.3 無箔二極管    2.4.4 注入器的磁場分布設(shè)計  2.5 注入器陰極材料    2.5.1 冷陰極材料    2.5.2 熱陰極材料  參考文獻(xiàn)第3章 直線感應(yīng)加速器感應(yīng)腔  3.1 感應(yīng)腔的工作原理    3.1.1 變壓器模型    3.1.2 傳輸線模型  3.2 直線感應(yīng)加速器感應(yīng)腔的基本結(jié)構(gòu)    3.2.1 變壓器型感應(yīng)腔    3.2.2 傳輸線型感應(yīng)腔  3.3 直線感應(yīng)腔物理設(shè)計    3.3.1 感應(yīng)腔的主要性能指標(biāo)    3.3.2 直線感應(yīng)加速腔高壓設(shè)計    3.3.3 加速腔的橫向耦合阻抗設(shè)計  3.4 常用磁性材料  3.5 無磁芯加速腔和介質(zhì)壁加速腔    3.5.1 無磁芯直線感應(yīng)加速腔    3.5.2 介質(zhì)壁加速腔  參考文獻(xiàn)第4章 直線感應(yīng)加速器脈沖功率技術(shù)  4.1 脈沖功率技術(shù)基礎(chǔ)    4.1.1 概述    4.1.2 開關(guān)技術(shù)    4.1.3 初級儲能技術(shù)    4.1.4 脈沖形成線    4.1.5 Marx發(fā)生器對B1umlein脈沖形成線的充電電壓波形及充電電壓效率  4.2 直線感應(yīng)加速器脈沖功率系統(tǒng)    4.2.1 國外典型的直線感應(yīng)加速器脈沖功率系統(tǒng)    4.2.2 “神龍一號”加速器脈沖功率系統(tǒng)  4.3 多路高壓脈沖同步控制及其對加速器性能的影響    4.3.1 單個高壓脈沖的產(chǎn)生及影響    4.3.2 脈沖功率系統(tǒng)同步性能的影響及模擬研究  參考文獻(xiàn)第5章 強(qiáng)流電子束的傳輸與聚焦  5.1 強(qiáng)流電子束動力學(xué)基礎(chǔ)    5.1.1 電子在電磁場中的運(yùn)動    5.1.2 帶電粒子束及其基本特征  5.2 強(qiáng)流電子束的傳輸    5.2.1 束流產(chǎn)生的場    5.2.2 電子運(yùn)動的軌跡方程    5.2.3 電子在螺線管磁場中的傳輸    5.2.4 電子在四極透鏡場中的傳輸    5.2.5 電子在交變極性磁場中的傳輸    5.2.6 其它束流傳輸方法    5.2.7 各種傳輸系統(tǒng)傳輸效果的比較  5.3 束質(zhì)心螺旋模運(yùn)動    5.3.1 束質(zhì)心螺旋模運(yùn)動產(chǎn)生的機(jī)理    5.3.2 束質(zhì)心螺旋模運(yùn)動對束流運(yùn)動的影響  5.4 束流不穩(wěn)定性    5.4.1 束崩潰不穩(wěn)定性    5.4.2 橫向阻性壁不穩(wěn)定性    5.4.3 鏡像位移不穩(wěn)定性    5.4.4 柬包絡(luò)半徑的振蕩  5.5 強(qiáng)流電子束的聚焦    5.5.1 限制焦斑大小的主要因素    5.5.2 束質(zhì)心螺旋模運(yùn)動對束焦斑的影響  5.6 束的偏心和校正    5.6.1 sin/cos線圈及其產(chǎn)生的場    5.6.2 磁軸及束質(zhì)心軸校正  參考文獻(xiàn)第6章 束傳輸線的磁元件設(shè)計  6.1 概述  6.2 螺線管線圈設(shè)計    6.2.1 主要設(shè)計要求    6.2.2 線圈繞組設(shè)計    6.2.3 勻場環(huán)設(shè)計    6.2.4 典型的低橫向場分量螺線管線圈  6.3 校正線圈設(shè)計    6.3.1 線圈繞組設(shè)計和三維磁場計算    6.3.2 設(shè)計范例  6.4 螺線管磁透鏡設(shè)計    6.4.1 透鏡磁場分布    6.4.2 透鏡聚焦特性    6.4.3 透鏡設(shè)計要點  6.5 磁軸準(zhǔn)直技術(shù)    6.5.1 直線感應(yīng)加速器的機(jī)械軸準(zhǔn)直    6.5.2 磁軸測量技術(shù)    6.5.3 磁軸校正技術(shù)  6.6 磁場激勵電源    6.6.1 主要技術(shù)要求    6.6.2 主要類型  參考文獻(xiàn)第7章 直線感應(yīng)加速器控制系統(tǒng)  7.1 直線感應(yīng)加速器控制系統(tǒng)的特點  7.2 直線感應(yīng)加速器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)  7.3 直線感應(yīng)加速器的控制系統(tǒng)    7.3.1 FXR加速器控制系統(tǒng)    7.3.2 LIAXFU加速器控制系統(tǒng)    7.3.3 “神龍一號”直線感應(yīng)加速器控制系統(tǒng)  7.4 加速器控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢  參考文獻(xiàn)第8章 直線感應(yīng)加速器參數(shù)測試技術(shù)  8.1 加速腔脈沖電壓測量    8.1.1 CVP高壓脈沖探頭測試原理     8.1.2 加速腔電壓疊加測試方法  8.2 電阻環(huán)束流監(jiān)測器    8.2.1 基本原理    8.2.2 電阻環(huán)束流強(qiáng)度和束流質(zhì)心位置測試方法  8.3 強(qiáng)流脈沖束時間分辨能譜測量    8.3.1 電子束能譜測量原理    8.3.2 強(qiáng)流脈沖電子束時間分辨能譜測量  8.4 發(fā)射度測試技術(shù)    8.4.1 用多孔板測量發(fā)射度的原理和方法    8.4.2 用磁準(zhǔn)直器法測量束的發(fā)射度    8.4.3 用無磁場雙孔準(zhǔn)直法測量發(fā)射度    8.4.4 修正三梯度方法測量發(fā)射度  8.5 束剖面測量  參考文獻(xiàn)第9章 直線感應(yīng)加速器應(yīng)用  9.1 直線感應(yīng)加速器閃光X射線照相應(yīng)用  9.2 直線感應(yīng)加速器自由電子激光應(yīng)用  9.3 直線感應(yīng)加速器重離子聚變應(yīng)用研究  9.4 直線感應(yīng)加速器高功率微波應(yīng)用研究  參考文獻(xiàn)

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