طراحی تفنگ الکترونی 50 میلی آمپری برای استفاده در یک شتاب‌دهنده‌ی دینامیترون

این مقاله طراحی تفنگ الکترونی گرمایونی با دو هندسه­ی متفاوت، کاتد مسطح و کاتد کروی را ارایه می‌دهد. هدف از انجام این پژوهش، پاسخ به این پرسش است که چه نوع تفنگ الکترونی برای شتاب­دهنده‌های الکترواستاتیک صنعتی مناسب­اند. در طراحی تفنگ‌های مورد نظر از نرم‌افزار سی اس تی استودیو استفاده شده است. مشخصه­های مورد نظر در طراحی تفنگ گرمایونی مناسب، حداکثر جریان mA 50 و ولتاژ 5 تا kV­10 است که برای به­کارگیری در شتاب­دهنده­ی دینامیترون انتخاب شده است. جریان باریکه، شعاع کمر باریکه، مکان کمر باریکه و نفوذ تفنگ با کاتد مسطح و تفنگ با کاتد کروی به ترتیب 49 و 49.8 mA ­­، 3.2  و 0.45 mm ­، 36 و 24.3mm ، 0.138  و 0.0498 μperv به دست آمد. از آن­جایی که تفنگ‌های الکترونی که در صنایع به کار می‌روند، نفوذ بین 0.1­ تا 1 μperv  دارند بنابراین تفنگ الکترونی با کاتد مسطح با نفوذ µperv 0.138­ مناسب­تر است. از طرف دیگر ساخت آن آسان­تر و کم هزینه‌تر است به همین دلیل تفنگ با کاتد مسطح انتخاب و ابعاد نهایی آن‌ ارایه شده است.