电子感应加速器励磁线圈的有限元分析

邓鸿亮; 刘琦; 陈海生; 邹学钢; 钟浩威; 彭坤涛; 邢吉胜

doi:10.16056/j.2096-7705.2023.01.020

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电子感应加速器励磁线圈的有限元分析

研究与探讨 | 更新时间：2026-01-19

- 电子感应加速器励磁线圈的有限元分析
- 电子感应加速器励磁线圈的有限元分析
- 能源研究与管理 2023年15卷第1期页码：140-146
- 作者机构：
  
  1. 东华理工大学核科学与工程学院
  2. 东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心
  3. 东华理工大学信息工程学院
  4. 东华理工大学机械与电子工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目（12075055）;核能开发科研项目（20201192）;核技术应用教育部工程研究中心开放基金项目（HJSJYB2020-4,HJSJYB2019-4）
- DOI：10.16056/j.2096-7705.2023.01.020
  中图分类号： TL50
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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邓鸿亮, 刘琦, 陈海生, 等. 电子感应加速器励磁线圈的有限元分析[J]. 能源研究与管理, 2023,15(1):140-146.

邓鸿亮, 刘琦, 陈海生, et al. 电子感应加速器励磁线圈的有限元分析[J]. 2023, 15(1): 140-146.
邓鸿亮, 刘琦, 陈海生, 等. 电子感应加速器励磁线圈的有限元分析[J]. 能源研究与管理, 2023,15(1):140-146. DOI： 10.16056/j.2096-7705.2023.01.020.

邓鸿亮, 刘琦, 陈海生, et al. 电子感应加速器励磁线圈的有限元分析[J]. 2023, 15(1): 140-146. DOI： 10.16056/j.2096-7705.2023.01.020.

摘要

励磁线圈作为电子感应加速器的关键组成部分，从电子束注入加速管开始，至电子束打靶产生X射线，其产生的时变磁场贯穿电子束的整个加速过程。励磁线圈控制电子加速过程中磁通量的变化，直接决定了电子感应加速器最终产生X射线的能量与剂量率。为了研究励磁线圈的结构参数对电子感应加速器中电子加速轨道上磁感应强度的影响，采用有限元方法来模拟磁场分布。通过有限元仿真软件研究励磁线圈匝数、半径、层间距、排列结构这四种参数对电子加速轨道上磁感应强度的影响。结果表明：提升线圈匝数、半径均可以增强电子加速轨道磁感应强度。其中线圈匝数每增加2匝，电子加速轨道上磁感应强度提高约3%。线圈半径由3 mm增加到4 mm时，电子加速轨道上磁感应强度增幅最大（0.2%）。线圈层间距为8 mm时，磁感应强度取得最大值0.341 06 T。线圈由磁极向外递减排列时，排列结构为10-9-9-7的磁感应强度最大，为0.340 97 T。线圈由磁极向外递增排列时，线圈排列结构为7-9-9-10的磁感应强度最大，为0.341 2 T。上述分析结果对电子感应加速器励磁线圈的结构优化设计有重要的指导作用与意义。

Abstract

关键词

Keywords

references

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