导读:本文包含了微束斑射线源论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:射线,栅极,系统,电子束,离子,光学,阴极。
微束斑射线源论文文献综述
牟欢[1]（2017）在《真空密封透射式微型微束调制X射线源》一文中研究指出空间X射线通信作为“下一代新的空间通信方法”,得益于方向性好、发射功率低、传输距离远、保密性强、不受空间环境电磁干扰、通信频带宽,有着广泛的应用前景,可大大改善空间通信频率资源越来越紧张的现状。调制X射线源作为空间X射线通信中的关键部件,它的调制速率、焦斑尺寸将直接影响X射线的通信速率、通信距离,故研制低功耗、小体积、小焦斑、高调制速率的调制X射线源对验证X射线通信技术及最终实现空间通信起着至关重要的作用。本论文的主要研究内容就是开展对真空密封的透射式微型微束调制X射线源的理论分析、物理建模、仿真优化、方案设计、关键技术攻关、特殊工艺探索,并完成系统的样机研制及性能测试。具体研究内容及主要成果如下:采用SIMION软件不断优化完善栅极结构,仿真实现了栅极-0.6V~+0.6V的低电压调制,调制电压幅值减小了近一个数量级,易于实现X射线的高频调制,从而提高X射线的通信速率;对叁个静电聚焦电极进行电子运动学的仿真优化,得到了150μm的焦斑尺寸,打破了热阴极难于聚焦成微米焦斑的技术瓶颈,为空间X射线的远距离通信奠定基础;利用MCNP软件的仿真优化,得到透射式阳极靶在不同阳极靶材、不同电子能量下的最佳靶厚,改善了反射式阳极靶出射X射线强度小的问题,有助于提高X射线的调制频率;为改变常规的化学镀膜工艺或真空镀膜工艺效果不理想,镀层质量差的现状,探索了Be窗清洗、置换锌层工艺和高真空离子溅射工艺;借鉴真空灭弧室的封口和排气同时进行的一次封排工艺,实现了对调制X射线源的全真空密封,管内真空度高于10-3Pa,解决了半真空X射线管工作时需放入真空腔的问题;完成了原理样机的研制,验证了调制X射线源的栅极幅值调制和脉冲调制。相较之前的调制X射线源,本文的创新性成果主要体现在以下四方面:攻关了调制X射线源的栅极-0.6V~+0.6V的低电压调制技术,并通过了实验验证,使得X射线的高频调制成为可能;采用叁个静电聚焦电极提高对电子束聚焦能力,仿真实现了150μm的微焦斑尺寸;实现了调制X射线源中多个部件及整管的高真空密封,且真空密封性良好,现已保持管内真空度高于10-3Pa两年以上;首次发现了MHz级栅极脉冲频率对X射线强度的显着影响。所研制的调制X射线源由热阴极电子发射系统、栅极调制、静电聚焦和透射式阳极靶四部分组成,它集成了电子束聚焦和栅极调制功能,通过仿真得到了150μm的微焦斑尺寸,实现了栅极-0.6V~+0.6V的低电压调制,是目前国际上最新的基于热阴极的全真空密封的调制X射线源,为我国验证远距离、高速的空间X射线通信提供技术支持。(本文来源于《中国科学院国家空间科学中心》期刊2017-06-01）
牟欢,李保权,曹阳[2]（2016）在《基于空间应用的透射式微型微束调制Ⅹ射线源》一文中研究指出针对空间应用对Ⅹ射线源的需求,提出了一种透射式微型微束调制Ⅹ射线源的设计方案,建立了调制Ⅹ射线源的理论模型.相较传统的Ⅹ射线源,增加了栅极电压控制和多个聚焦极微束聚焦功能,通过改变栅极电压实现Ⅹ射线的幅度调制和脉冲调制.利用带电粒子光学仿真软件SIMION,模拟计算了不同管电压下透射式阳极靶的最佳靶厚,仿真分析了不同栅极电压对电子束运动轨迹的影响,最终得到了150μm的微束焦斑直径.完成了原理样机的加工镀膜和真空密封,搭建了调制Ⅹ射线源的测试装置,实验报道了阳极钨靶的谱线特性,分析了栅极电压影响出射Ⅹ射线强度的原因,讨论了栅极幅度调制的可能性,完成了调制Ⅹ射线源栅极脉冲调制的验证.(本文来源于《物理学报》期刊2016年14期）
刘记,范玉锋[3]（2008）在《微束斑X射线源电子光学系统设计与数值模拟》一文中研究指出首先给出了采用场致发射阴极的微束斑X射线源电子光学系统结构,然后利用数值模拟的方法对该系统进行了计算与分析,最终获得了一发射电流约为80μA,束斑半径约为3.2μm的微束斑X射线源电子光学系统优化结构。该结构制作简单、体积小,可供制作微束斑X射线源时选用。(本文来源于《真空电子技术》期刊2008年05期）
王凯歌,王雷,牛憨笨[4]（2008）在《微束斑X射线源及X射线光学元件》一文中研究指出高质量的X射线源,尤其高亮度的微纳束斑X射线源是现代X射线光学高清晰成像最为关键的部件之一,在工业无损探伤、生命科学、材料科学等科学研究和实际应用中具有重要的意义。简单介绍了微束斑X射线源的产生方法及发展历史,并对微束X射线光学涉及到的聚焦X射线光学元件(如X射线掠入射反射镜、布拉格法反射镜、多层膜反射镜、多层膜光栅、X射线波带片、毛细管聚焦透镜和复合折射透镜等)的主要特点作了简要的系统介绍。最后展望了微细束X射线在微纳检测与分析等方面的应用前景。(本文来源于《应用光学》期刊2008年02期）
王凯歌,牛憨笨,郭保平,阔晓梅,王鹏业[5]（2004）在《一种新型脉冲微束斑X射线源的研究》一文中研究指出通过控制栅极电压技术,有效地控制LaB6阴极电子枪发射系统电子束发射的通与断,成功实现了新型台式微束斑X射线源的脉冲辐射。该X射线源主要由叁部分组成:LaB6单晶阴极电子枪发射系统,静电聚焦系统以及金属靶材系统。通过对该微束斑X射线源输出的X射线束斑、亮度等特性的初步实验测试,表明这种脉冲式微束斑X射线源具有束斑小、亮度高的特点,其中X射线束焦斑仅为10μm左右。(本文来源于《光电子·激光》期刊2004年09期）
王凯歌,牛憨笨,李冀,杨勤劳,王鹏业[6]（2004）在《一种新型微束斑X射线源的研究》一文中研究指出采用高效长寿命的LaB6 单晶阴极电子枪作为电子束发射系统、轻便的等径双圆筒静电系统作为聚焦系统等技术研究了一种新型台式微束斑X射线源 通过在综合测试仪上的初步实验研究 ,表明该微束斑X射线源不仅可以连续辐射 ,而且可以脉冲辐射X射线 ,输出X射线束斑小、亮度高 此外 ,该台式X射线源具有体积小、重量轻 ,使用寿命长、造价低 ,可灵活移动等优点(本文来源于《光子学报》期刊2004年06期）
王凯歌,王雷,王鹏业,牛憨笨[7]（2004）在《聚焦慢速高荷态重离子束微束斑X射线源》一文中研究指出利用电子束离子源 (EBIS)或者电子束离子陷阱 (EBIT)产生的慢速高电荷态重离子束轰击金属靶面 ,离子束与靶面作用并复合辐射特征 X射线 ;并将高荷态离子束采用离子光学系统会聚为微细束后再与靶面作用 ,能够辐射出微米甚至亚微米级、纳米级的微束斑 X射线。本文介绍这一新型微束斑 X射线源的结构、机理及其特性等。(本文来源于《应用光学》期刊2004年01期）
王凯歌,牛憨笨,周燕[8]（2003）在《电子束在微束斑X射线源中运动轨迹的计算》一文中研究指出轰击金属靶面的高能电子束束斑大小,是决定微束斑X射线源最终X射线束斑尺寸的关键因素之一.当LaB6晶体阴极发射电流为60μA时,采用5点不等距有限差分法(FDM)计算了整个仪器内旋转对称电子光学系统电场的分布,并利用Runge Kutta法从LaB6阴极发射端面开始追踪了电子束在整个系统内部的运动,经计算,聚焦在靶面上的电子束斑直径约为600～1000nm.(本文来源于《计算物理》期刊2003年01期）
王凯歌[9]（2002）在《微束斑X射线源的理论与实验研究》一文中研究指出微束斑X射线源是指能够产生束斑直径为1.0～100μm的高亮度X射线源，它在生物医学、生化反应动力学、工业无损探伤、X射线显微成像、X-CT等科学研究与技术应用中，发挥着举足轻重的作用。 目前，产生微束斑X射线源的主要方法是通过传统的电子束打靶X射线管、同步辐射X射线源、激光等离子体X射线源等与波带片、多层膜、X射线透镜等X射线光学元件相配合组成的。这些射线源要么束斑偏大、亮度不够，要么造价昂贵、结构庞大、使用不便，严重限制着微束斑X射线光学的研究与发展。 高速运动的高密度小束斑电子束直接轰击金属靶面可以辐射出小束斑的X射线，依据此原理，本论文研制的微束斑X射线源主要由叁部分组成，即具有优良电子发射能力的LaB_6阴极电子枪发射系统、等径双圆筒静电聚焦系统以及金属靶。LaB_6电子枪发射的电子束经过静电聚焦系统，被会聚为微米级的电子束斑，该微束斑电子束与固体金属靶相互作用，产生出微束斑的X射线，从而形成微束斑X射线源。 电子束打靶产生X射线已经是很成熟的理论，因此，本论文的理论研究重点是选择合适结构的电子源系统与合适结构的聚焦系统并将电子束会聚为微米级的细小束斑。在理论分析中，先后采用边界元方法、差分方法、有限元方法等科学数值计算方法，编制程序，对X射线源的电子枪发射系统、聚焦系统以及发射系统与聚焦系统的组合系统等的电场分布进行了严格的计算，在准确求得各系统电场内各个剖分点的电场场强、偏导数等参量的基础上，采用蒙特-卡罗模拟方法和不等距龙格-库塔方法相结合，追踪由LaB_6单晶阴极表面发射出的大量电子束在电场内的运动轨迹，求出点扩展函数，并根据点扩展函数的优劣，反复调节、大量计算对比，挑选出X射线源最佳的电极结构及其组合。在最佳条件下的X射线源，当LaB_6阴极加热温度为1900～2000K、饱和发射电流为58.3～141.4μA时，计算所得轰击金属靶面的电子束焦斑的半值宽度仅有1.0μm左右。 依据理论设计组装的微束斑X射线源样机，既可连续发射也可脉冲辐射X射线；其各项性能，在满足其正常工作条件的综合测试仪上通过了实际运行测试。当阴极采取连续发射电子的工作模式(发射电流40μA)时，记录测量到的最小电子束焦斑直径不大于22μm；而在相同条件下，以脉冲方式发射电子束时，其焦斑直径不大于15μm，原因是短时间的电子轰击减小了靶面的热堆积效应等。 本论文所研制的微束斑X射线源，可连续发射也可脉冲辐射，不仅可以发射具有足够亮度的微米级束斑X射线，而且仪器重量轻，体积小，可灵活移动，价廉经济，完全可以为一般大专院校的普通实验室及小研究团体接受。相信该微束斑X射线源的成功研制，对于微束斑X射线光学的研究与发展，促进生物学、医学、生命科学以及材料科学等的发展将具有重要的现实意义。(本文来源于《中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）》期刊2002-06-01）
王凯歌,牛憨笨,万云,水金城[10]（2001）在《微束斑X射线源的边界元法分析》一文中研究指出本文详细的讨论了边界元法在处理微束斑 X射线源的电子束发射系统时 ,L a B6 阴极电子枪内部结构的剖分、计算公式的推导 ;为提高精度 ,并讨论了在求解间接边界元方程时 ,采用二次等参元插值方法等。在此基础上 ,通过 Gauss消元法和叁次样条插值法等解得了系统对称轴上电位分布以及内部场强分布 ,并利用四阶 Runge- Kutta法追踪了电子从阴极开始到阳极入口处的运动轨迹且得到了合适的束斑大小。(本文来源于《光电子·激光》期刊2001年03期）
微束斑射线源论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对空间应用对Ⅹ射线源的需求,提出了一种透射式微型微束调制Ⅹ射线源的设计方案,建立了调制Ⅹ射线源的理论模型.相较传统的Ⅹ射线源,增加了栅极电压控制和多个聚焦极微束聚焦功能,通过改变栅极电压实现Ⅹ射线的幅度调制和脉冲调制.利用带电粒子光学仿真软件SIMION,模拟计算了不同管电压下透射式阳极靶的最佳靶厚,仿真分析了不同栅极电压对电子束运动轨迹的影响,最终得到了150μm的微束焦斑直径.完成了原理样机的加工镀膜和真空密封,搭建了调制Ⅹ射线源的测试装置,实验报道了阳极钨靶的谱线特性,分析了栅极电压影响出射Ⅹ射线强度的原因,讨论了栅极幅度调制的可能性,完成了调制Ⅹ射线源栅极脉冲调制的验证.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微束斑射线源论文参考文献
[1].牟欢.真空密封透射式微型微束调制X射线源[D].中国科学院国家空间科学中心.2017
[2].牟欢,李保权,曹阳.基于空间应用的透射式微型微束调制Ⅹ射线源[J].物理学报.2016
[3].刘记,范玉锋.微束斑X射线源电子光学系统设计与数值模拟[J].真空电子技术.2008
[4].王凯歌,王雷,牛憨笨.微束斑X射线源及X射线光学元件[J].应用光学.2008
[5].王凯歌,牛憨笨,郭保平,阔晓梅,王鹏业.一种新型脉冲微束斑X射线源的研究[J].光电子·激光.2004
[6].王凯歌,牛憨笨,李冀,杨勤劳,王鹏业.一种新型微束斑X射线源的研究[J].光子学报.2004
[7].王凯歌,王雷,王鹏业,牛憨笨.聚焦慢速高荷态重离子束微束斑X射线源[J].应用光学.2004
[8].王凯歌,牛憨笨,周燕.电子束在微束斑X射线源中运动轨迹的计算[J].计算物理.2003
[9].王凯歌.微束斑X射线源的理论与实验研究[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）.2002
[10].王凯歌,牛憨笨,万云,水金城.微束斑X射线源的边界元法分析[J].光电子·激光.2001
论文知识图
