بررسی و تحلیل عوامل مؤثر بر دینامیک باریکه الکترون در خوشه‎ساز شتابدهنده خطی الکترون

Abstract

در این مقاله اهمیت خوشه ‎ ساز در شتابدهنده ‎ های خطی الکترون مورد بحث قرار گرفته و دو نوع خوشه ‎ ساز مدولاسیون سرعت و خوشه‎ساز بارگذاری شده با صفحه، معرفی شده ‎ اند. بالاتر بودن ضریب خوشه ‎ سازی، بزرگتر بودن گستره فاز اولیه وکوچکتر بودن گستره فاز نهایی، موارد مطلوب در خوشه ‎ ساز بارگذاری شده با صفحه هستند. بررسی ‎ های انجام شده نشان می ‎ دهند که تغییرات مناسب شدت میدان و سرعت فاز، دست ‎ یابی به این موارد را امکان ‎ پذیر می ‎ سازند. عوامل موثر بر خوشه ‎ سازی الکترون ‎ ها با به کارگیری معادلات حاکم بر حرکت آنها مورد بررسی قرار گرفته و دینامیک حرکت الکترون در طول خوشه ساز، شبیه ‎ سازی شده است. نتایج حاصل از محاسبات و شبیه ‎ سازی نشان می ‎ دهند؛ الف- برای اینکه الکترون ‎ ها بیشترین انرژی را دریافت کنند، بهترین شکل سرعت فاز، آن است که پس از خوشه ‎ کردن الکترون ‎ ها، باعث رسیدن آنها به فاز ( 90 -) شود. ب-کاهش شدت میدان اولیه نیز باعث افزایش گستره فاز اولیه می ‎ شود و اگر شدت میدان از ابتدا بزرگ باشد، تغییرات سرعت فاز نیز بزرگ خواهد بود و سریعاً به مقدار یک خواهد رسید. در این صورت گستره فاز اولیه کوچک خواهد شد. ج- ولتاژ تفنگ الکترونی اندازه اولیه سرعت فاز را تغییر می ‎ دهد. افزایش ولتاژ تفنگ، زیادشدن گستره فاز اولیه را در برخواهد داشت و برعکس. طراحی و ساخت خوشه ‎ ساز مناسب برای اولین شتابدهنده خطی الکترون در حال ساخت در ایران براساس نتایج این مقاله انجام شده است که در بخش پایانی گزارش می‌شود.