强激光与粒子束

作者：李延威, 李飞, 尚新文, 肖刘, 赵建东, 易红霞, 舟婕, 张明晨, 史永康,

关键词：行波管, 阴极, 热辐射, 热损耗, 发射率,

由于行波管工作时无法直接测量阴极温度，目前主要通过组件测温和电子枪热仿真确定阴极工作温度。热辐射不仅是电子枪热量传递的主要途径之一，也是产生热损耗的主要因素，因而热辐射是电子枪热分析不可忽略的因素。对热损耗进行了定量分析，考虑了接触热阻和热损耗，建立了全面的热辐射边界，对阴极-热屏组件进行热仿真，通过调整零件表面发射率拟合了阴极-热屏组件测温实验数据曲线，得到了行波管电子枪高温区域零件表面的发射率，分析了热损耗、零件表面发射率对阴极温度的影响，并通过电子枪热平衡实验验证了所得发射率数值的正确性，进而得到了更准确的电子枪温度分布云图。研究表明，阴极温度950～1100 ℃时其表面发射率为0.65；电子枪零件表面发射率越大，阴极温度越低，阴极筒表面发射率对阴极温度影响最大；温度越高热子热损耗越大，不考虑热损耗仿真得到的阴极表面温度偏高14.4～17.5 ℃；组件测温得到的阴极表面温度比整管时高42～62 ℃。

来源：2024年第10期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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