Abstract
本文的研究目標在建立數值模擬分析能力，增進瞭解脈衝高功率電子加速器各元件之工作情形，及各組件能量耗損的狀況，並且可作為日後各元件及組件改進的參考。脈衝高功率電子加速器裝置可用以產生高功率的帶電粒子，即強流電子束，作為脈衝Ｘ射線、自由電子雷射、高功率微波等研究之能量源，本文所模擬之加速器所產生的脈衝功率可達１００GW，最高輸出電壓約２•６MV，最高輸出電流約３５kA，脈衝寬度約９０ns。本文利用數值模擬方法，可以幫助吾人了解此裝置的工作情形、參數變化間之關係以及一些相關的物理現象。研究方法係採用等效電路建立模擬模式，以計算加速器之脈衝電壓、電流、功率及能量等，並可計算橫向電磁波（TransverseElectromagnetic Wave，TEM ）在各組件間的傳遞情形，且與實驗值比較，提供改進實驗之參考依據。本文所模擬之脈衝高功率電子加速器的工作原理乃根據馬氏機對脈波形成線（PFL ）之慢充電，再以PFL 放電形成脈衝之物理特性。PFL 探用布魯倫線的形式。為加強陰極之電場拉立，因此加速器又多加了變壓線的設計，可兼作升壓和傳輸功能。全裝置的主要開關為水開關。傳輸線所使用之介電質為水，可容納較高之能量密度，故此加速器概為目前國內所見最進步之脈衝高功率源裝置。