Prerna Unadkat · Niraj Kumar · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

利用外加磁场对高电流密度片状电子束进行准直面临诸多挑战，尤其是二极管不稳定性等问题。本文提出一种非磁性、等离子体辅助的平面准直器。研究采用脉冲电子束源产生持续50 ns的瞬态片状电子束，通过该准直器并分析其性能。在准直区域附近获得7.1 mm × 0.75 mm的准直束流，束高方向压缩显著优于束宽，表现出各向异性压缩特性。由于空间限制，传统探针难以开展内部诊断，因此采用VSim进行了三维粒子模拟，以深入理解准直过程中的粒子动力学行为。

解读: 该等离子体束流准直技术虽源于高能物理领域，但其非磁性、瞬态高电流密度控制原理对阳光电源功率器件散热与电磁兼容设计具有启发意义。片状电子束的各向异性压缩特性可借鉴于ST储能变流器和SG逆变器的功率模块热管理优化，通过定向导热结构设计实现局部热流密度控制。VSim三维粒子模拟方法可应用于SiC/GaN器...