长灯丝电子枪的设计与控制

近年来，辐照加工技术及产品已经在农业、材料、电工、电子、医疗、食品等行业得到应用和发展，与相关行业结合为推动传统产业的技术改造方面发挥了独特的作用。为了适应生产的需要，本文在实验室设备的基础上对长灯丝电子枪的设计与控制进行了分析和尝试。加速器的外部结构是加速器在正常运行的基本保证，本文在对击穿电场计算的基础上给出了加速器外部结构设计的尺寸，对于影响束流纵向分布的主要因素—长灯丝的下垂，本文给出了其挠度的计算公式，并根据灯丝的物理特性和发射电子的冷端效应对其约束条件进行了分析，给出了灯丝约束的基本模型。栅压值的大小与栅极缝的大小是束流引出的重要环节，本文通过对简化模型的束流光学计算，分析了束流引出大小的原因。通过对被控对象—束流的分析，我们采用了传统的PID与微分先行控制器结合的控制算法对束流进行控制，在实验室条件得以实现。并对束流传动装置在辐照剂量的限制下实现了动态控制。控制软件设计主要讨论了Windows操作系统的特点及在其下实现实时性的方法，采用面向对象的编程方法提高了程序的可读性，可移植性和可维护性。