Experimental study of characteristics of intense electron beam injector

Abstract

Application of low voltage electron source requires the use of steep change of on-axis RF field along the buncher for electrons to be bunched and accelerated efficiently. The paper presents the results of studies of the characteristics of the S-band injector based on such buncher. The injector consists of the 25 kV diode electron gun with current of 1.5 A, the toroidal cavity prebuncher as well as the three cavity buncher with the coaxial to rectangular waveguide transition for the RF power feeding and the sectional solenoid. The RF tests of the manufactured injector have shown its sufficient reliability and lack of multipactoring. Results of studies of the beam parameters at the injector output correlate well with the calculated data.

Применение низковольтных источников электронов требует использования группирующих систем с неоднородным нарастающим СВЧ-полем для эффективной группировки и ускорения электронов. Приведены результаты исследования характеристик инжектора десятисантиметрового диапазона, использующего такую систему. Инжектор состоит из диодной 25 кВ электронной пушки с током до 1,5 А, торроидального резонатора предварительной группировки, трехрезонаторной группирующей системы с коаксиально-волноводным переходом для ввода СВЧ-мощности и секционированного соленоида. Высокочастотные испытания изготовленного инжектора показали достаточную надежность его работы при рабочих режимах уровня мощности СВЧ-питания, достаточную электрическую прочность и отсутствие мультипакции. Результаты исследований параметров пучка на выходе инжектора хорошо соотносятся с расчетными данными.

Застосування низьковольтних джерел електронів вимагає використання групуючих систем з неоднорідним наростаючим НВЧ-полем для ефективного групування і прискорення електронів. Приведені результати дослідження характеристик інжектора десятисантиметрового діапазону, що використовує таку систему. Інжектор складається з діодної 25 кВ електронної пушки зі струмом до 1,5 А, тороїдального резонатора попереднього групування, трьохрезонаторної групуючої системи з коаксіально-хвилеводним переходом для вводу НВЧ-потужності і секціонованого соленоїда. Високочастотні випробування виготовленого інжектора показали достатню надійність його роботи при робочих режимах рівня потужності НВЧ-живлення, достатню електричну міцність і відсутність мультипакції. Результати досліджень параметрів пучка на виході інжектора добре співвідносяться з розрахунковими даними.