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真空 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (2): 47-52.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2024.02.08

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高精度电子束偏转系统优化建立与仿真研究

贾子朝1,2, 郭志伟1,2, 高学林1   

  1. 1.核工业理化工程研究院,天津 300180;
    2.粒子输运与富集技术全国重点实验室,天津 300180
  • 收稿日期:2023-09-19 出版日期:2024-03-25 发布日期:2024-03-28
  • 作者简介:贾子朝(1992-),男,内蒙古赤峰人,本科,工程师。

Optimization and Simulation of High-precision Electron Beam Deflection System

JIA Zi-zhao1,2, GUO Zhi-wei1,2, GAO Xue-lin1   

  1. 1. Institute of Physical and Chemical Engineering of Nuclear Industry, Tianjin 300180, China;
    2. National Key Laboratory of Particle Transport and Separation Technology, Tianjin 300180, China
  • Received:2023-09-19 Online:2024-03-25 Published:2024-03-28

摘要: 电子束的高精度传输控制对于确保电子枪在金属熔炼、蒸发镀膜及电子束焊接等领域的可靠应用具有重要意义。针对电子束在金属物料蒸发环境中的传输控制技术开展研究,基于CST粒子仿真分析软件建立了30 kV电子束偏转模型,分析了偏转装置结构及位置参数变化对电子束分布的影响规律,通过仿真设计优化得到了满足需求的电子束偏转控制参数与结构。试验验证表明该结构下的电子束传输轨迹可控,建立的30 kV电子束偏转系统满足要求。

关键词: 电子束传输, CST仿真, 偏转装置优化

Abstract: High-precision transmission control of electron beams is important to ensure reliable applications of electron guns in metal melting, evaporation coating, and electron beam welding. The transmission control technology of electron beams in the evaporation environment of metal materials was studied, and a 30 kV electron beam deflection model was established based on CST particle simulation analysis software. The influence of the structure and position parameters of the deflection device on the distribution of electron beam was analyzed, and the control parameters and structure of the electron beam deflection that meet the requirements were obtained through simulation design optimization. The test results show that the electron beam transmission trajectory under the optimized structure is controllable, and the established 30 kV electron beam deflection system meets the requirements.

Key words: electron beam transmission, CST simulation, optimization of the deflection device

中图分类号:  TF134

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