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“500kV光阴极直流高压电子枪实验平台”通过工艺测试
2020-05-22|文章来源:加速器中心 |【
 

  520日,由中科院高能所加速器中心负责的高能所科技创新项目500kV光阴极直流高压电子枪实验平台通过了科研处组织的专家组工艺测试,测试组由清华大学、上海高研院、高能物理研究所的6位专家组成。项目完成的光阴极电子枪在360kV直流高压下获得的实验束流,束流流强达到5.2mA。上述指标均达到国内同类装置的先进水平。该电子枪也是高能所首次成功研制的光阴极类型电子枪。 

  电子枪作为整个加速器的源头,是实现高性能束流最为核心的部件之一。高能所从北京正负电子对撞机(BEPC)开始到北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII),一直致力于热发射电子枪的研究,并取得了长足的发展。 

  近年来随着自由电子激光等装置的迅速发展,光阴极电子枪一直是国内外的研究热点,它相比于热发射电子枪可以获得更短束长、更小发射度的高品质束流。500KV光阴极直流高压电子枪涉及多个领域的先进技术,包括大功率短脉冲激光、光阴极材料、直流高压以及极高真空获得等。项目组成员在研制过程中克服了诸多困难,成功在实验室获得高量子效率的光阴极材料,实现分段焊接大尺寸陶瓷件的国产化研制,分别在光阴极储藏室和电子枪主体内部获得2×10-10Pa6×10-10Pa的极高真空环境,电子枪的高压老练值达到460kV,上述指标均达到了同类装置的国际水平。 

  光阴极直流高压电子枪的成功研制,为高能所开展先进电子源技术的研究积累了宝贵经验,为未来开展X射线自由电子激光(XFEL)和基于能量回收型直线加速器(XERL)光源的研究储备了关键技术,同时也为先进光源技术研发与测试平台(PAPS)中将要建设的采用超导技术的电子束流试验装置打下了坚实的基础。 

光阴极直流高压电子枪实验平台

光阴极直流高压电子枪的高压老练

电子枪出口流强测试(绿色为激光脉冲触发信号/红色为束流信号)


 
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