摘要：基于嵌入式系统的发射度测量仪采用法拉第筒测量方法,数据采样率达到200kHz,设计有7个不同的电流采样量程。讨论了发射度测量仪的系统构成和工作原理,详细介绍了其数据采集系统的设计与制作。通过选用高速、低噪声的集成电路芯片并组合适当大小、适宜材料的电阻和电容构建模拟链路,贯穿于整个模拟链路的滤波设计和低噪声的模拟电源技术及屏蔽防护技术都保证了低噪声采集电路的实现。实验测试表明:在量程为10nA时,该测量仪测量精度为1.47%,量程1 000nA时则达到0.32%;采样20kHz的正弦波信号失真度为6.5dB;运动精度为1.25μm时,运动速度最高3.125mm/s。

摘要：分析了质子照相过程中发射度的增长过程。开展了照相系统设计,针对设计的照相系统,采用理论分析和蒙特卡罗计算的方法,具体分析了各个发射度增长因素的影响程度。分析结果表明:对于高能质子照相,加速器的引出发射度对系统的色差模糊的影响可以忽略,但对于中能质子照相,加速器的引出发射度不可忽略。可通过提高加速器引出系统的聚焦能力和减小散束器的厚度来减小发射度影响。

摘要：准确测量发射度对加速器束流的调制和性能的评估极端重要,本文介绍在HIRFL(兰州重离子加速器)现有设备基础上,利用三梯度法测量束流发射度的系统,讨论了测量原理和方法,以及测量中要注意的问题,并对数据的计算处理做了详述。专门设计了一套软件系统,以实现束流发射度、束流剖面等束流参数的实时测量。该系统具有可靠性好、测量直观、测量较准确等优点。

摘要：介绍了一台基于多缝单丝法的强流离子束发射度仪,讨论了发射度仪硬件的系统构成和设计要点,并对测量计算软件进行了介绍。利用该发射度仪对北京大学重离子物理研究所电子回旋共振(Electron cyclotron resonance,ECR)离子源引出的强流脉冲质子束的发射度进行了测量,并对测量数据进行了分析。

摘要：采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分别对140,220和345GHz折叠波导行波管中的束流发射度的影响因素及其对直流导通率的影响进行了分析,总结了发射度随频率、结构参数和电子束参数的变化规律。研究发现,在太赫兹频段束流发射度直接决定着聚焦磁场的选取设计,是表征太赫兹频段束流品质的一个重要参量。

摘要：自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)对电子束的发射度有极高的要求。近年来,可产生短电子束团并且具有高亮度性质的电子枪,是研发高性能FEL的核心部分,也是重要挑战与研究热点。一个很有前景的方向是提高微波电子枪(RF电子枪)内的加速梯度。提高现有电子枪的梯度,需要对电子枪微波场的优化、螺线管的设计和束流初始分布设置有全新的方案。为了解决这个需要多参数协调优化的问题,本文基于上海软X射线自由电子激光装置,率先从空间电荷力、加速电场与发射度补偿的角度,系统地分析和探索了高梯度C波段光阴极电子枪升级的设计与优化的方法。用ASTRA程序,对电子枪内不同电场强度对束流动力学的影响进行了模拟。详细分析了发射度补偿原理,对螺线管的主副螺线圈电流比进行优化,并研究了初始束团分布对发射度的影响。模拟结果表明:采用优化的电场强度、螺线管的主副螺线圈电流比与初始束团分布,电子枪输出束团的发射度有显著改善,满足FEL光源对于电子枪低发射度的要求。

摘要：介绍了一台基于电偏转扫描方法的强流离子束发射度仪,讨论了发射度仪硬件的系统构成和设计要点,该发射度仪采用阶梯型电压对通过前缝的束流进行扫描来获得束流散角信息。并对测量计算软件和数据处理方法进行了介绍,采用了先扣除本底,再设置阈值的方法进行数据处理。处理后的数据利用程序可获得均方根和边界发射度、束斑大小、最大正负散角以及发射度相图。利用该发射度仪对ECR离子源引出的强流质子束的发射度进行了测量,并对测量数据进行了分析。对于引出电压为50 kV、脉冲重复频率为166 Hz、脉冲宽度为1 ms、平均束流强度为4 mA的质子脉冲束,其归一化均方根发射度为0.27π***。

摘要：太赫兹(THz)光源对电子束的能量、能散及发射度有极高要求,研发高性能电子源是基于自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)的THz光源的重要挑战。对电子腔中束团发射度增长机制的研究,有助于设计针对有效的发射度补偿方案。本文首先描述了L波段光阴极微波电子枪腔的设计,利用POISSON Superfish软件给出了腔内电磁场分布,详细分析了束流发射度增长的因素,讨论发射度补偿原理。由此提出基于主副螺线管线圈抑制发射度增长的补偿方案,并用ASTRA程序对补偿效果进行模拟计算。结果表明,采用该补偿方案后,电子腔输出束团的能散和发射度有显著改善,达到THz光源对于电子源的要求。

摘要：描述了一个新的发射度测量方法.它包括有磁扫描系统,厚窄缝,荧光屏以及CCD图像处理系统.这个方法能够测量出电子束的真实发射度图形.文章设计了磁扫描系统,估计了束流通过磁扫描系统引起的发射度增长,还讨论了为阻挡高能电子穿透,窄缝必须选择的厚度.电子束发射度的测量对于自由电子激光以及其它对束流品质要求较高的加速器装置都是很重要的.

摘要：随着真空电子器件及所用电子注尺寸的减小,发射度效应成为器件设计过程中需要考虑的重要因素之一。圆孔膜片透镜是组成真空电子器件的一种基本元件,本文通过理论推导获得了考虑电子注发射度效应的圆孔膜片透镜焦距公式。首先基于圆孔膜片透镜电位分布,对透镜厚度进行了界定。随后利用透镜区电子注边缘电子的径向动力学方程推导了电子的傍轴轨迹方程,通过对该方程的数学变换获得了考虑电子注发射度效应的圆孔膜片透镜焦距公式。最后以平行圆柱流Pierce枪阳孔为例,分析了典型强流细束电子注不同导流系数、发射度和半径下透镜焦距的变化,与经验修正结果符合较好。