留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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

  • [1] Ecker B, Buck V, Young T S T, et al. Intense electron beam generation and compression: advances in high-dose diagnostics and theory[R]. PIFR-1045, 1978.
    [2] Qiao Dengjiang. Pulsed X-ray thermal-mechanical effects and fundament of nuclear hardening techniques[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2012: 1-2.
    [3] Childers K, Stallings C, Farber J. OWL-Ⅱ diode study[R]. PIFR-788, 1976.
    [4] 丁升, 周南. 电子束辐照冲量的数值计算与实验的对比[J]. 计算物理, 1997, 14(5): 647-648. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSWL7Z1.098.htm

    Ding Sheng, Zhou Nan. Numerical calculation of the blowoff impulse induced by irradiating of electron beam and the comparisons with experiments. Chinese Journal of Computation Physics, 1997, 14(5): 647-648 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSWL7Z1.098.htm
    [5] 杨海亮, 邱爱慈, 张嘉生, 等. 不同入射角度下强流脉冲电子束能量沉积剖面和束流传输系数模拟计算[J]. 强激光与粒子束, 2002, 14(5): 778-782. http://www.hplpb.com.cn/article/id/1354

    Yang Hailiang, Qiu Aici, Zhang Jiasheng, et al. Simulation calculation for the energy deposition profile and the transmission fraction of intense pulsed electron beam at various incident angles. High Power Laser and Particle Beams, 2002, 14(5): 778-782 http://www.hplpb.com.cn/article/id/1354
    [6] 彭常贤, 林鹏, 唐玉志. 电子束在材料中的能量沉积和热激波特性[J]. 计算物理, 2003, 20(10): 51-58. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSWL200301008.htm

    Peng Changxian, Lin Peng, Tang Yuzhi. Properties of energy deposition and thermal shock wave in material radiated by pulsed electron beam. Chinese Journal of Computation Physics, 2003, 20(10): 51-58 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSWL200301008.htm
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  1066
  • HTML全文浏览量:  192
  • PDF下载量:  165
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回