重复频率运行强流电子束收集极热特性

• 作者: 张建德 张自成 杨汉武 荀涛
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 电子束收集极 脉冲热源 重复频率运行 热分析 水冷散热
• 年，卷（期）: 2011,（11）
• 所属期刊栏目: 高功率微波器件
• 页码范围: 3064-3068
• 分类号: TL503
• 字数: 2510字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/HPLPB20112311.3064

摘要

针对一种返波管常规收集极,实测了电子束在收集极内表面的有效作用面积,以电子能量700keV、束流7 kA和脉宽50 ns为例,计算了单脉冲时的热功率沉积和平均热流密度.利用通用有限元软件ANSYS,采用脉冲热源加载的方式,在对流换热系数7000 W/(m2·℃)、水温20℃的条件下,得到了收集极10～100 Hz运行时温度历史曲线及温度分布,并比较了不同重复频率下收集极平衡温度与对流换热系数的关系.如果以300℃为气体发生显著热脱附的温度阈值,对流换热系数为7000 W/(m2·℃)时,能够满足重复频率50 Hz以下运行,而到100 Hz时,对流换热系数则需增加到104 W/(m2·℃).根据流体计算公式,给出了不同对流换热系数对应的水流流速.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张自成	国防科学技术大学光电科学与工程学院	15	60	5.0	6.0
2	张建德	国防科学技术大学光电科学与工程学院	67	377	10.0	14.0
3	杨汉武	国防科学技术大学光电科学与工程学院	40	137	6.0	7.0
4	荀涛	国防科学技术大学光电科学与工程学院	11	42	4.0	5.0