電子束輻照是輻照加工的重要方式,輻照面積與輻照均勻度是評估輻照加速器輻射產(chǎn)品質(zhì)量好壞的兩個重要指標。傳統(tǒng)的輻照加速器磁場系統(tǒng)往往采用電磁鐵掃描方式,輻照面積與均勻度效果往往不是特別理想。本文研究和設計了一個基于四極磁鐵原理的輻照加工電子散束裝置,設計構建出一種特殊的位形磁場進行散束代替原有的掃描方式,使電子束團均勻的散開,增大輻照面積與輻照均勻度,避免電子束團過于集中而使鈦窗被燒壞。首先從理論仿真上利用專業(yè)的電磁仿真軟件Ansoft建模,設計出一種特殊的位形磁場。從受力分析和方程式的推導兩個方面總結出電子束團在四極磁鐵中的運動規(guī)律,再通過不同磁極結構下的磁場對比,得出對磁極結構優(yōu)化的方案。再根據(jù)束流動力學理論,詳細分析電子的運動微分方程式,并采用經(jīng)典的Runge-Kutta四階方法對其微分方程組求解,利用數(shù)值分析軟件Matlab編寫程序,模擬得出電子束團的運動軌跡。根據(jù)其仿真結果,再次添加一個八極磁鐵優(yōu)化設計的電子散束裝置,使輻照面積與均勻度都能達到理想的指標。而且驗證了通過調(diào)節(jié)電子散束裝置的各個參數(shù),能夠使處于不同能級的電子束團都能有良好的散束效果。最后在理論上進行了誤差分析并且提出... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 輻照加速器系統(tǒng)結構簡介
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的、意義及主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的及意義
        1.4.2 主要研究內(nèi)容及總體框架
2 輻照加速器磁場系統(tǒng)研究與設計
    2.1 電子束電磁掃描裝置
    2.2 掃描磁鐵電源
    2.3 帶電粒子在四極磁鐵中的運動規(guī)律
    2.4 特殊位形磁場的設計與分析
    2.5 本章小結
3 電磁散束裝置束流動力學仿真
    3.1 束流動力學理論
    3.2 仿真結果與分析
    3.3 電磁散束裝置的優(yōu)化
    3.4 本章小結
4 電磁散束裝置的一般性研究
    4.1 磁極結構對均勻度的影響驗證
    4.2 不同能級下的通用性驗證
    4.3 誤差分析與相應的解決方法
    4.4 本章小結
5 全文總結展望
    5.1 全文工作總結
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3274908