5月20日,由中科院高能所加速器中心負(fù)責(zé)的高能所科技創(chuàng)新項(xiàng)目“500kV光陰極直流高壓電子槍實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”通過了科研處組織的專家組工藝測(cè)試,測(cè)試組由清華大學(xué)、上海高研院、高能物理研究所的6位專家組成。項(xiàng)目完成的光陰極電子槍在360kV直流高壓下獲得的實(shí)驗(yàn)束流,束流流強(qiáng)達(dá)到5.2mA。上述指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)同類裝置的先進(jìn)水平。該電子槍也是高能所首次成功研制的光陰極類型電子槍。
電子槍作為整個(gè)加速器的源頭,是實(shí)現(xiàn)高性能束流最為核心的部件之一。高能所從北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)開始到北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程(BEPCII),一直致力于熱發(fā)射電子槍的研究,并取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
近年來隨著自由電子激光等裝置的迅速發(fā)展,光陰極電子槍一直是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn),它相比于熱發(fā)射電子槍可以獲得更短束長(zhǎng)、更小發(fā)射度的高品質(zhì)束流。500KV光陰極直流高壓電子槍涉及多個(gè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),包括大功率短脈沖激光、光陰極材料、直流高壓以及極高真空獲得等。項(xiàng)目組成員在研制過程中克服了諸多困難,成功在實(shí)驗(yàn)室獲得高量子效率的光陰極材料,實(shí)現(xiàn)分段焊接大尺寸陶瓷件的國(guó)產(chǎn)化研制,分別在光陰極儲(chǔ)藏室和電子槍主體內(nèi)部獲得2×10-10Pa和6×10-10Pa的極高真空環(huán)境,電子槍的高壓老練值達(dá)到460kV,上述指標(biāo)均達(dá)到了同類裝置的國(guó)際水平。
光陰極直流高壓電子槍的成功研制,為高能所開展先進(jìn)電子源技術(shù)的研究積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),為未來開展X射線自由電子激光(XFEL)和基于能量回收型直線加速器(XERL)光源的研究?jī)?chǔ)備了關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)也為先進(jìn)光源技術(shù)研發(fā)與測(cè)試平臺(tái)(PAPS)中將要建設(shè)的采用超導(dǎo)技術(shù)的電子束流試驗(yàn)裝置打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
光陰極直流高壓電子槍實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
光陰極直流高壓電子槍的高壓老練
電子槍出口流強(qiáng)測(cè)試(綠色為激光脈沖觸發(fā)信號(hào)/紅色為束流信號(hào))
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