為了滿足高性能電子直線加速器對電子束流品質(zhì)的要求,合肥光源研制了一種外置式熱陰極獨立調(diào)諧微波電子槍(ITCRF gun),并針對常規(guī)熱陰極柵控電子槍的不足,提出了一種“雙陽極”結(jié)構(gòu)的柵控電子槍作為ICTRF gun的外注入式電子源。它的電源也相對于柵控電子槍有所不同,本文針對“雙陽極”結(jié)構(gòu)的柵控電子槍電源系統(tǒng)展開了設(shè)計和研究工作。對于柵極脈沖的產(chǎn)生,可以采用三種耦合方式:變壓器耦合、電容耦合和直接耦合,對三種耦合方式的原理進(jìn)行了分析,使用PSPICE軟件建立了這三種耦合方式的仿真模型,根據(jù)仿真結(jié)果分別設(shè)計了基于電容耦合和MOS管直接耦合方式的兩種柵控電源。其次針對“雙陽極”電子槍的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了一套正負(fù)20kV脈沖高壓電源,為了實現(xiàn)較好的脈沖上升沿與下降沿,該電源采用了基于MOSFET串聯(lián)的固態(tài)開關(guān)脈沖調(diào)制技術(shù)。詳細(xì)介紹了 MOSFET串聯(lián)開關(guān)的驅(qū)動設(shè)計、MOSFET串聯(lián)均壓技術(shù)、以及部分保護(hù)電路設(shè)計。對柵控脈沖電源和正負(fù)20kV脈沖高壓電源進(jìn)行了實驗測量,對比了柵控電源中兩種耦合電路的測量結(jié)果。最后為了了解該結(jié)構(gòu)的電子槍電子束流的品質(zhì),搭建了束流測量裝置,采用本電源對電子槍進(jìn)行了束流測量,給出了部分電子束流測量的波形。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TL53
【部分圖文】：

圖１．１熱陰極柵控電子槍工作原理示意圖逡逑

圖１．２電子槍陰柵簡化模型逡逑

圖１．３合肥光源電子直線加速器中電子槍電源系統(tǒng)示意圖逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 葛磊;尚雷;;50kV全數(shù)字化電子槍高壓電源設(shè)計[J];原子能科學(xué)技術(shù);2014年01期

2 李亞維;丁明軍;馬成剛;劉云濤;謝敏;;80kV可調(diào)節(jié)高壓脈沖方波脈沖電源的研制[J];強(qiáng)激光與粒子束;2013年10期

3 王代壯;戴海峰;孫澤昌;;變壓器隔離式柵極驅(qū)動電路設(shè)計與仿真[J];機(jī)電一體化;2013年06期

4 郭翔;江磊;范青;;基于MOS管串聯(lián)開關(guān)的高壓脈沖電源設(shè)計[J];電源學(xué)報;2013年01期

5 柏偉;黎明;沈旭明;陳亞男;王漢斌;單李軍;陳天才;;低反轟熱陰極微波電子槍初步實驗[J];強(qiáng)激光與粒子束;2011年10期

6 王今男;池云龍;周祖圣;呂琨;;強(qiáng)流柵控電子槍設(shè)計分析[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2011年04期

7 黃軍;戴廣明;田為;;20kV/30A40kHz全固態(tài)剛管調(diào)制器[J];電力電子技術(shù);2010年03期

8 張闖;;國際粒子加速器的前沿[J];物理;2008年05期

9 郭亮;尚雷;劉超;;并聯(lián)諧振電路在調(diào)制器充電電源中的應(yīng)用[J];中國物理C;2008年S1期

10 趙明華;林國強(qiáng);鐘少鵬;汪寶亮;張駿強(qiáng);劉衛(wèi)紅;周偉民;陳永忠;;上海光源150MeV電子直線加速器的設(shè)計與調(diào)試[J];中國物理C;2008年S1期

相關(guān)會議論文 前1條

1 劉耀紅;劉晉升;高建軍;賈瑋;印煒;陳玉梅;;一種新型柵控電子槍電源[A];第八屆全國醫(yī)用加速器學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 葛磊;諧振變換及數(shù)字化控制技術(shù)在加速器中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

2 李驥;高性能電子槍的設(shè)計與研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

3 王冬冬;大功率固態(tài)開關(guān)在脈沖功率應(yīng)用中的特性研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

4 龐健;外注入式獨立調(diào)諧微波電子槍的研制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 于海躍;高壓固態(tài)開關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 李成祖;基于MOSFET串聯(lián)的高頻高壓脈沖方波源的研制[D];華中科技大學(xué);2013年

3 張威;直線電子加速器高壓懸浮式柵控電源的設(shè)計與實驗研究[D];吉林大學(xué);2012年

4 謝飛燕;高壓脈沖調(diào)制電源的研制[D];電子科技大學(xué);2011年

5 張良;高重復(fù)頻率MOSFET脈沖調(diào)制技術(shù)研究[D];中國工程物理研究院;2007年

本文編號：2817161