طراحي و شبيه‌سازي يك ستون شتاب‌دهي ۵۰۰ كيلوولت براي شتاب‌دهنده‌هاي دايناميترون

استفاده از شتاﺏدهنده‌هاي الكترواستاتيك الكتروني با انرژي متوسط به دليل بازدهي باﻻ و ﻗيمت مناسب در صنعت كاربرد بسيار زيادي دارند. در شتاب‌دهندۀ الكترواستاتيك، ستون شتاﺏدهي نقش تقسيم پتانسيل پايانۀ ولتاژ باﻻ را دارد به طوري كه در يك مسير مستقيم، باريكه را به صورت گام‏‌اي شتاﺏ مي‌دهد. در اين مقاله يك ستون شتاب‌دهي ۵۰۰ كيلوولت توسط نرم‌افزار CST Studio Suite طراحي شده است. در اين طراحي از تفنگ الكتروني با كاتد مسطح و جريان ۵۰ ميلي‌آمپر استفاده شده است. به منظور استخراج باريكه از تفنگ الكتروني، از دو الكترود فيلتر و الكترود لنز، به ترتيب با ولتاژ ۴۹۵  و۴۸۱ كيلوولت و جهت شتاب‌دهي الكترون،۱۳ الكترود با گام‏ پتانسيل ۳۷ كيلوولت طراحي شده است. براي نگهداري الكترودها و جلوگيري از تخليۀ بار الكتريكي بين الكترودها، صفحات عايقي از جنس پيركس در نظر گرفته شده است. در انتهاي ستون شتاب‌دهي، جريان باريكۀ ۵۰ ميلي‌آمپر، شعاع كمر باريكه كمتر از 0/5 ميلي‌متر، گسيلندگي باريكه ۷۳ نانومترراديان و پروه‌انس باريكه 0/15  ميكروپرو به دست آمد. ابعاد ستون شتاب‌دهي و نتايج حاصل از بررسي تغيير شعاع داخلي الكترودها، جابه‌جايي و انحراف زاويه‌اي الكترود اول نسبت به محور ستون شتاب‌دهنده در اين مقاله ارائه شده است.