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强流二极管阳极电子束时域能量沉积特性模拟

胡杨 杨海亮 张鹏飞 孙江 孙剑锋

胡杨, 杨海亮, 张鹏飞, 等. 强流二极管阳极电子束时域能量沉积特性模拟[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 026001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170251
引用本文: 胡杨, 杨海亮, 张鹏飞, 等. 强流二极管阳极电子束时域能量沉积特性模拟[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 026001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170251
Hu Yang, Yang Hailiang, Zhang Pengfei, et al. Simulation of intense electron beam time-dependent energy deposition on anode target of high-current diode[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 026001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170251
Citation: Hu Yang, Yang Hailiang, Zhang Pengfei, et al. Simulation of intense electron beam time-dependent energy deposition on anode target of high-current diode[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 026001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170251

强流二极管阳极电子束时域能量沉积特性模拟

doi: 10.11884/HPLPB201830.170251
基金项目: 

国家自然科学基金项目 11305128

国家自然科学基金项目 11505142

国家自然科学基金项目 11705150

强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室项目 SKLIPR1503

详细信息
    作者简介:

    胡杨(1989-), 男,硕士,主要从事脉冲功率负载技术研究;huyang@nint.ac.cn

    通讯作者:

    张鹏飞(1985-), 男,硕士,主要从事脉冲功率技术研究;zhangpengfei@nint.ac.cn

  • 中图分类号: TL506;O462

Simulation of intense electron beam time-dependent energy deposition on anode target of high-current diode

  • 摘要: 以强流脉冲电子束为研究对象,提出了一种基于离散时间、限定靶面位置,通过测量靶面不同时刻入射角分布,利用蒙卡程序计算得到电子束的能量(r, z)二维分布沉积值的方法。给出了典型弱箍缩平板二极管(电压峰值700 kV、阻抗7 Ω)阳极靶面不同位置时域的能量沉积值,分析了(0, 0°),(25 mm, 135°),(36 mm, 270°)三个位置纵切剖面的能量沉积特性,结果表明:在各个时间段内电子束入射能量确定的情况下,能量沉积特性与入射角呈现相关性,仿真结果与实验结果符合较好,偏差均小于10%;距阳极靶心25 mm以外的靶面位置,受束流箍缩影响,入射角分布变化较大;当入射角较小时(小于40°),强流电子束能量沉积峰值深度约0.2 mm;当入射角超过40°时,能量沉积峰值深度减小到0.1 mm左右;而阳极靶心位置附近,受束流箍缩影响较小,这些位置的能量沉积特性更接近于小角度入射角情形。
  • 图  1  电子束能量沉积剖面二维分布测量原理

    Figure  1.  Measuring principle of electron beam energy deposition (r, z) distribution

    图  2  (25 mm, 135°)处电子束入射角分布

    Figure  2.  Electron beam incidence angle distribution at (25 mm, 135°)

    图  3  (0, 0°)处电子束入射角分布

    Figure  3.  Electron beam incidence angle distribution at B(0, 0°)

    图  4  (36 mm, 270°)处电子束入射角分布

    Figure  4.  Electron beam incidence angle distribution at (36 mm, 270°)

    图  5  能量沉积剖面计算MC模型

    Figure  5.  Monte Carlo calculation model of electron beam energy deposition

    图  6  阳极靶面能量沉积仿真结果纵切图

    Figure  6.  Anode target face energy deposition in z direction

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-21
  • 修回日期:  2017-09-17
  • 刊出日期:  2018-02-15

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