[发明专利]回旋管收集极收集轮廓设计方法及回旋管收集极和回旋管

摘要

本发明公开了一种回旋管收集极收集轮廓设计方法及回旋管收集极和回旋管。提出了一种电子轨迹逆向追踪法：根据外加引导磁场分布曲线，收集极收集轮廓方程和电子注运动轨迹方程推导出收集密度函数，并建立收集密度函数与收集轮廓、磁场分布之间的关系；通过讨论收集均匀性与外加磁场、收集面积的关系，从而反推出在匀化收集时所需的收集轮廓和磁场分布。由磁场分布可得到电子运动轨迹，并利用该收集轮廓设计出相应的曲面收集极结构，据此，在保证一定功率容量的前提下，实现了收集面积的最大化以及收集的均匀性。一种回旋管收集极，其包括中空的散热结构，散热结构的内部轮廓为根据上述方法设计的收集轮廓。一种回旋管，其包括上述的回旋管收集极。

主权项

1.回旋管收集极收集轮廓设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据回旋管收集极的收集总耗散功率Ploss和单位面积收集容量Ps，计算收集面积S；(2)根据收集面积S，计算收集轮廓所对应的最优轴向长度L0；(3)根据最优轴向长度L0，计算收集轮廓曲线rw(z)：其中，B(z)为收集极处的轴向磁场，B₀为互作用区磁场，r_l0为互作用区拉莫半径，r′_gmax(z)为引导中心半径r′_g(z)的最大值，r_g0为互作用区引导中心半径；(4)根据收集轮廓曲线rw(z)，确定收集轮廓。