طراحی و شبیهسازی یک ستون شتابدهی ۵۰۰ کیلوولت برای شتابدهندههای داینامیترون
نویسندگان
1 پژوهشکدة فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران
2 گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور تهران
3 گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور تهران
4 پژوهشکدة فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران
5 پژوهشکدة فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران
doi
10.47176/ijpr.21.2.19581چکیده
استفاده از شتاﺏدهندههای الکترواستاتیک الکترونی با انرژی متوسط به دلیل بازدهی باﻻ و ﻗیمت مناسب در صنعت کاربرد بسیار زیادی دارند. در شتابدهندة الکترواستاتیک، ستون شتاﺏدهی نقش تقسیم پتانسیل پایانۀ ولتاژ باﻻ را دارد به طوری که در یک مسیر مستقیم، باریکه را به صورت گامای شتاﺏ میدهد. در این مقاله یک ستون شتابدهی ۵۰۰ کیلوولت توسط نرمافزار CST Studio Suite طراحی شده است. در این طراحی از تفنگ الکترونی با کاتد مسطح و جریان ۵۰ میلیآمپر استفاده شده است. به منظور استخراج باریکه از تفنگ الکترونی، از دو الکترود فیلتر و الکترود لنز، به ترتیب با ولتاژ ۴۹۵ و۴۸۱ کیلوولت و جهت شتابدهی الکترون،۱۳ الکترود با گام پتانسیل ۳۷ کیلوولت طراحی شده است. برای نگهداری الکترودها و جلوگیری از تخلیة بار الکتریکی بین الکترودها، صفحات عایقی از جنس پیرکس در نظر گرفته شده است. در انتهای ستون شتابدهی، جریان باریکة ۵۰ میلیآمپر، شعاع کمر باریکه کمتر از ۵/۰میلیمتر، گسیلندگی باریکه ۷۳ نانومتررادیان و پروهانس باریکه ۱۵/۰ میکروپرو به دست آمد. ابعاد ستون شتابدهی و نتایج حاصل از بررسی تغییر شعاع داخلی الکترودها، جابهجایی و انحراف زاویهای الکترود اول نسبت به محور ستون شتابدهنده در این مقاله ارائه شده است.
