光学系统的分析与设计-数控滚圆机电动液压切管机张家港切管机数
作者:lujianjun | 来源:欧科机械 | 发布时间:2019-07-12 12:48 | 浏览次数:

微波电真空器件向高功率、高频率、宽频带、高效率和小型化方向发展,对电子光学系统的要求也日益增高。文中设计了工作于Ka波段的扩展互作用速调管(Extended Interaction Klystron, EIK)高压缩比电子枪,利用二维仿真软件E-GUN和三维仿真软件Opera-3D对轴对称电子束在均匀永磁聚焦磁场内运动状态进行建模并仿真计算。相关结果表明,在阳极电压25 kV、注电流2.5 A、阴极面电流密度不超过12 A/cm~2的条件下,面压缩比约为85,电子注以良好的刚性通过互作用区域。 注层流性的影响减小,电子注层流性变好;只改变聚焦极半径rf,随着rf的增大导流系数增大,射程增加,注腰半径增大,压缩比减小;只改变聚焦极轴向位置zf,随着zf的增加导流系数减小,注腰半径减小,压缩比增大。通过计算并量化比较,改变rf、zf和za的值对导流系数的影响较大,改变za和rf的值对射程的影响较大,改变ra的值对注腰半径的影响较大,改变rf和ra对压缩比的影响较大。优化后的结构参数见表2,电子枪静电轨迹见图2,从图中可以看出电子注射程大约为7mm,电子注层流性好,外层电子注有轻微交叉现象,可通过调整电子枪区磁场分布克服外层电子注轨迹交叉问题[14光学系统的分析与设计-数控滚圆机电动液压切管机张家港切管机数控滚圆机滚弧机]。图3示出阴极面电流密度由阴极面中心到边缘的分布,从图中可以看到阴极面电流密度大部分在12A/cm2以下,只有在阴极面边缘处电流密度略微变大 公司网站扩管机网站采集转载中国知网网络整理http://www.suoguanji.wang,这可以通过调整聚焦极的形状消除[15],在这里属于阴极负荷允许的范围,故不做调整。表2电子枪优化结构参数图2电子枪静电轨迹1.2电子枪稳定性分析通过以相同间隔改变阳极电压,从图4可以看到阴极面边缘附近电流密度随电压升高而线性增大。观察图5,注平衡半径及波动随电压变化未出第35卷第2期马同礼,等:Ka波段高压缩比电子光学系统的分析开槽轴线上磁感应强度曲线图11三维电子轨迹R-Z截面图图12一个波动波长内不同z值处电子轨迹截面图4结论设计了工作于Ka波段的低电压大电流的高压缩比电子枪,高压缩比能够有效降低阴极负载,延长阴极寿命。采用均匀永磁聚焦结构,该结构具有体积小、重量轻、无需额外电源供应的优点。在均匀永磁聚焦结构的外磁屏横向上对称开槽,方便输入输出结构的安装,分析了开槽对轴线上磁感应强度分布的影响。仿真结果表明,当工作电压为25kV时,电子注压缩比约为85,阴极发射电流密度小于12A/cm2,导流系数0.623,电子注波动约为15%,射程大约为7mm。在均匀场的约束下,电子注通过率达到100%,实现高压缩比电子注的良好传输,这项工作对后续工程实践具有重要的指导作用光学系统的分析与设计-数控滚圆机电动液压切管机张家港切管机数控滚圆机滚弧机 公司网站扩管机网站采集转载中国知网网络整理http://www.suoguanji.wang