| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| ·自由电子激光 | 第13-17页 |
| ·自由电子激光的发展历史 | 第13-14页 |
| ·自由电子激光的原理与分类 | 第14-16页 |
| ·自由电子激光的应用与发展方向 | 第16-17页 |
| ·高性能电子枪的研究意义 | 第17-18页 |
| ·自由电子激光器电子枪的研究进展 | 第18-24页 |
| ·热阴极栅控电子枪 | 第18页 |
| ·热阴极脉冲高压电子枪 | 第18-20页 |
| ·热阴极微波电子枪 | 第20-21页 |
| ·光阴极微波电子枪 | 第21-23页 |
| ·光阴极直流电子枪 | 第23-24页 |
| ·论文的研究背景和主要内容 | 第24-25页 |
| ·论文研究背景 | 第24页 |
| ·论文的主要内容 | 第24-25页 |
| ·论文工作的主要创新点 | 第25-26页 |
| 第2章 电子枪中的束流动力学 | 第26-36页 |
| ·描述电子束的参数 | 第26-29页 |
| ·刘维尔定理 | 第26-27页 |
| ·横向发射度 | 第27-29页 |
| ·能散 | 第29页 |
| ·束团在电子枪中的运动 | 第29-35页 |
| ·轴对称静态场中的电子运动 | 第30-33页 |
| ·轴对称驻波场中的电子运动 | 第33-35页 |
| ·本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 15keV强流栅控电子枪 | 第36-60页 |
| ·热阴极栅控电子枪工作原理 | 第36页 |
| ·电子发射理论模型 | 第36-42页 |
| ·纯金属热电子发射 | 第36-37页 |
| ·外场作用下的热电子发射 | 第37页 |
| ·空间电荷限制流模型(一维蔡尔德定律) | 第37-40页 |
| ·热阴极的空间电荷限制流模型 | 第40-42页 |
| ·电子枪的基本性能参数 | 第42页 |
| ·电子枪的设计方法 | 第42-44页 |
| ·皮尔斯法 | 第42-43页 |
| ·高导流系数电子枪的设计 | 第43-44页 |
| ·15keV电子枪的设计优化 | 第44-50页 |
| ·设计要求 | 第44-45页 |
| ·设计思路 | 第45-46页 |
| ·原理分析 | 第46-47页 |
| ·栅控电子枪的模拟计算 | 第47-50页 |
| ·低流强工作模式 | 第50-56页 |
| ·3.5A脉冲束流输出 | 第50-51页 |
| ·3A脉冲束流输出 | 第51-53页 |
| ·2.45A脉冲束流输出 | 第53-54页 |
| ·1.1A脉冲束流输出 | 第54-56页 |
| ·OPERA和CST结果对比 | 第56页 |
| ·电子热初速和栅网的影响 | 第56-58页 |
| ·阳极结构束流层流性的定性分析 | 第58-59页 |
| ·本章总结 | 第59-60页 |
| 第4章 基于EC-ITC微波电子枪的FEL注入器束流动力学计算 | 第60-82页 |
| ·EC-ITC微波电子枪 | 第60-62页 |
| ·EC-ITC微波电子枪结构 | 第60-61页 |
| ·优化后的微波腔尺寸和场强分布 | 第61-62页 |
| ·行波加速结构 | 第62-64页 |
| ·聚焦线圈 | 第64-65页 |
| ·设计指标 | 第65-66页 |
| ·束流动力学计算 | 第66-81页 |
| ·4.2A脉冲束流输入 | 第66-72页 |
| ·3A脉冲束流输入 | 第72-76页 |
| ·2.45A脉冲束流输入 | 第76-81页 |
| ·本章总结 | 第81-82页 |
| 第5章 栅控电子枪的加工与实验 | 第82-105页 |
| ·电子枪的结构 | 第82-85页 |
| ·电极尺寸及分布 | 第82-84页 |
| ·陶瓷电性能 | 第84页 |
| ·同轴性要求 | 第84-85页 |
| ·电子枪的电源系统 | 第85-86页 |
| ·电子枪的测量装置 | 第86-90页 |
| ·束流流强和束斑测量方法 | 第86-87页 |
| ·测量方案设计 | 第87-88页 |
| ·测量系统介绍 | 第88-90页 |
| ·电子枪测量实验 | 第90-103页 |
| ·真空准备 | 第90页 |
| ·高压老练和阴极激活 | 第90-91页 |
| ·FCT和CT标定 | 第91-92页 |
| ·阴栅组件发射能力测量 | 第92-93页 |
| ·灯丝电流2.2 A时电子枪发射特性测量 | 第93-96页 |
| ·灯丝电流2.3 A时电子枪发射特性测量 | 第96-101页 |
| ·束斑测量 | 第101-103页 |
| ·计算与测量的差异分析 | 第103页 |
| ·本章总结 | 第103-105页 |
| 第6章 500KV脉冲高压电子枪及实验系统 | 第105-121页 |
| ·500kV脉冲高压电子枪 | 第105-109页 |
| ·阴极组件 | 第105-106页 |
| ·电极结构和模拟 | 第106-109页 |
| ·脉冲高压系统 | 第109页 |
| ·发射度测量系统 | 第109-114页 |
| ·狭缝法测量发射度 | 第109-111页 |
| ·狭缝装置和移动荧光屏 | 第111-113页 |
| ·短磁透镜 | 第113-114页 |
| ·预注入器物理设计 | 第114-120页 |
| ·偏转斩束器 | 第115-116页 |
| ·238MHz次谐波预聚束器 | 第116-117页 |
| ·476MHz聚束增能器 | 第117页 |
| ·束流动力学计算 | 第117-120页 |
| ·本章总结 | 第120-121页 |
| 第7章 光阴极微波电子枪中的类肖特基效应 | 第121-130页 |
| ·PITZ光阴极微波电子枪系统 | 第121-123页 |
| ·微波腔体 | 第121-122页 |
| ·光阴极 | 第122页 |
| ·驱动激光系统 | 第122页 |
| ·螺线管线圈 | 第122-123页 |
| ·PITZ光阴极微波电子枪发射特性研究 | 第123-128页 |
| ·类肖特基效应 | 第124-125页 |
| ·ASTRA模拟 | 第125-126页 |
| ·PARMELA模拟 | 第126-128页 |
| ·本章总结 | 第128-130页 |
| 第8章 总结和展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 攻读博士学位期间完成论文情况 | 第139页 |