[实用新型]一种抑制高阶模电磁场的热阴极微波电子枪

说明书

本实用新型涉及一种抑制高阶模电磁场的热阴极微波电子枪，包括连接在一起的半腔、整腔和耦合边腔；所述半腔上设有阴极，其顶部设有半腔耦合孔，其底部设有与所述半腔耦合孔相对应的半腔耦合对称孔；所述整腔的上分别设有耦合孔、连有波导的波导孔，与该波导孔相对应的所述整腔上设有波导对称孔；所述整腔和所述半腔的中部设有电子束通道，该电子束通道的末端设有电子束出口；所述半腔和所述整腔的顶部分别通过所述半腔耦合孔、所述耦合孔与所述耦合边腔相连，其特征在于：所述整腔底部设有与所述耦合孔相对应的整腔耦合对称孔。本实用新型通过在谐振腔内对称开孔的方式，减小了二阶模与四阶模对束流品质的影响，提高了电子束束流品质。

技术领域

本实用新型涉及热阴极微波电子枪技术领域，尤其涉及一种抑制高阶模电磁场的热阴极微波电子枪。

背景技术

热阴极微波电子枪为一种大电荷量短脉冲的电子束产生装置，已经被大多数国家所重视，并在各主要科学研究国家产生了可观的科研价值和社会效益，它广泛应用于高能电子加速器建造、中低能电子束束流产生等科学研究当中。国外用于电子束产生的热阴极微波电子枪主要是采用了APS型经典结构，因为该结构具有束流强度大、电荷量高、阴极寿命长、易维护、安全性好等诸多优点，因此各种类型的试验用高能电子加速器已采用APS型热阴极微波电子枪作为电子源产生的主要装备之一。

虽然APS型热阴极微波电子枪采用热阴极产生电子束团并通过微波场将电子束引出，在电子束宏脉冲电荷量以及脉冲宽度等方面占有一定优势，但是由于其结构和微波电场耦合的原因，二阶模及四阶模电磁场对束流品质会产生较大影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高电子束束流品质的抑制高阶模电磁场的热阴极微波电子枪。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种抑制高阶模电磁场的热阴极微波电子枪，包括连接在一起的半腔、整腔和耦合边腔；所述半腔上设有阴极，其顶部设有半腔耦合孔，其底部设有与所述半腔耦合孔相对应的半腔耦合对称孔；所述整腔的上分别设有耦合孔、连有波导的波导孔，与该波导孔相对应的所述整腔上设有波导对称孔；所述整腔和所述半腔的中部设有电子束通道，该电子束通道的末端设有电子束出口；所述半腔和所述整腔的顶部分别通过所述半腔耦合孔、所述耦合孔与所述耦合边腔相连，其特征在于：所述整腔底部设有与所述耦合孔相对应的整腔耦合对称孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型在现有APS型热阴极微波电子枪设计方案基础上采用腔内耦合孔对称处开孔的改进方式设计了新型热阴极微波电子枪，该类型微波电子枪通过在谐振腔内对称开孔的方式，减小了二阶模与四阶模对束流品质的影响，提高了电子束束流品质，是一种对经典APS型微波电子枪的重大改进。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的截面图。

图3为本实用新型的侧视图。

图4为本实用新型电子枪微波特性。

图5为本实用新型对应π/2模的电场。

图6为本实用新型对应π/2模的磁场。

图7为本实用新型轴线上电场分布。

图8为本实用新型多级场分量强度测试位置。

图9为本实用新型各位置归一化分量。

图10为本实用新型电子枪出口束流特性（A）能量分布（B、C、D）相空间分布。