طراحی و شبیه سازی یک ستون شتاب دهی 500 کیلوولت برای شتاب دهنده های داینامیترون

استفاده از شتابدهنده های الکترواستاتیک الکترونی با انرژی متوسط به دلیل بازدهی بالا و قیمت مناسب در صنعت کاربرد بسیار زیادی دارند. در شتاب دهنده الکترواستاتیک، ستون شتابدهی نقش تقسیم پتانسیل پایانه ولتاژ بالا را دارد به طوری که در یک مسیر مستقیم، باریکه را به صورت گام‏ ای شتاب می دهد. در این مقاله یک ستون شتاب دهی 500 کیلوولت توسط نرم افزار CST Studio Suite طراحی شده است. در این طراحی از تفنگ الکترونی با کاتد مسطح و جریان 50 میلی آمپر استفاده شده است. به منظور استخراج باریکه از تفنگ الکترونی، از دو الکترود فیلتر و الکترود لنز، به ترتیب با ولتاژ 495  و481 کیلوولت و جهت شتاب دهی الکترون،13 الکترود با گام‏ پتانسیل 37 کیلوولت طراحی شده است. برای نگهداری الکترودها و جلوگیری از تخلیه بار الکتریکی بین الکترودها، صفحات عایقی از جنس پیرکس در نظر گرفته شده است. در انتهای ستون شتاب دهی، جریان باریکه 50 میلی آمپر، شعاع کمر باریکه کمتر از 5/0میلی متر، گسیلندگی باریکه 73 نانومتررادیان و پروه انس باریکه 15/0  میکروپرو به دست آمد. ابعاد ستون شتاب دهی و نتایج حاصل از بررسی تغییر شعاع داخلی الکترودها، جابه جایی و انحراف زاویه ای الکترود اول نسبت به محور ستون شتاب دهنده در این مقاله ارایه شده است.