一种低能量远焦距电子枪技术

V447; 针对可移动非接触式月球表面电位探测器的电位无扰动测量单元对低能远焦电子束的需求,设计了低能远焦电子枪.以平板二极管电子枪为电子源,匹配两个静电聚焦透镜,将电子源引出的发散电子束聚焦为需要的形状,并加速至所需能量.优化电子枪的几何参数以及施加在电极上的电位,电子枪引出的电子束能量在5～500?eV内,并且具有良好的电子光路特性.电子束能量为5?eV时,初始半径r为5?mm,束腰至电子枪出口的距离p约为133?mm.随着能量增加,r逐渐减小至500?eV时的3?mm左右,p逐渐减小至105?mm.电子束经月球表面电场反射被电子收集平极接收,仿真数据和理论分析结果均表明,电子枪的工作距离...

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Published inKōngjiān kēxué xuébào Vol. 43; no. 1; pp. 144 - 155
Main Authors 吴伟, 刘超, 张贤国, 张爱兵, 孙越强
Format Journal Article
LanguageChinese
English
Published 天基空间环境探测北京市重点实验室 北京 100190%中国科学院国家空间科学中心 北京 100190 01.03.2023
中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室 北京 100190
中国科学院国家空间科学中心 北京 100190
中国科学院大学天文与空间科学学院 北京 100049
天基空间环境探测北京市重点实验室 北京 100190
Science Press
Subjects
低能远焦电子枪
数值仿真
月球表面电位探测器
静电透镜
月球表面电位探测器
低能远焦电子枪
静电透镜
数值仿真
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Summary:V447; 针对可移动非接触式月球表面电位探测器的电位无扰动测量单元对低能远焦电子束的需求,设计了低能远焦电子枪.以平板二极管电子枪为电子源,匹配两个静电聚焦透镜,将电子源引出的发散电子束聚焦为需要的形状,并加速至所需能量.优化电子枪的几何参数以及施加在电极上的电位,电子枪引出的电子束能量在5～500?eV内,并且具有良好的电子光路特性.电子束能量为5?eV时,初始半径r为5?mm,束腰至电子枪出口的距离p约为133?mm.随着能量增加,r逐渐减小至500?eV时的3?mm左右,p逐渐减小至105?mm.电子束经月球表面电场反射被电子收集平极接收,仿真数据和理论分析结果均表明,电子枪的工作距离为400～600?mm,平板接收的电子占发射电子比例在96％以上.电子枪结构质量仅408?g,满足探测器对电子枪的质量需求.
ISSN:0254-6124
DOI:10.11728/cjss2023.01.220208013