重复频率运行强流电子束收集极热特性

？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7ka和脉宽50ns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7000w/(m2·℃)、水温20℃的条件下，得到了收集极10～100hz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7000w/(m2·℃)时，能够满足重复频率50hz以下运行,而到100hz时，对流换热系数则需增加到104w/(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。