研制了一套由导入室、制备室和储藏室组成的三室Load-Lock 超高真空GaAs 光阴极制备装置，用于中国科学院高能物理研究所自主研制的500 kV 光阴极直流高压电子枪系统。在本装置中，采用溅射离子泵和非蒸散型吸气剂泵的复合方式来获取超高真空，并通过磁力杆完成光阴极在各个真空室之间的传送和取放。真空测试结果显示，用钛金属材料制作的储藏室的极限真空达到3.1 × 10 ^-10 Pa，用不锈钢316L 材料制作的制备室和导入室的极限真空分别达到4 × 10^-9 Pa 和3.6 × 10^-8 Pa，三个真空室的真空指标优于设计要求。

　　消耗的养分收购型垂线促使器( ERL，Energy Recovery Linac) 是由获取器行成的高月均流强、低发射卫星度、短脉冲信号的电子器材为了满足电子器材时代发展的需求，厂设备束团，开始超导垂线促使器被促使到高消耗的养分后，经弧区的偏转塑胶镊子或波荡器，行成良好的光放射性物质。意义后的电子器材为了满足电子器材时代发展的需求，厂设备束取到垂线促使器地处降速相位，将其99%之上的消耗的养分转化为微波加热工作效率，并返还款给促使器，用到促使后期电子器材为了满足电子器材时代发展的需求，厂设备束，消耗的养分收购后的低能电子器材为了满足电子器材时代发展的需求，厂设备束然后开始束流废品筒。 　　是由于高稳定性的光网上束仅以此( 或三次) 采用弧区，在弧区却仍然始终维持线条变快器很好的束流稳定性，如小导弹发射点度、小能散、超短束团等。采取ERL 所产生的一般、高的品质质量光网上束流获取高亮显示度的X光，即对于人体脂肪回笼型线条变快器的X X射线传动仪器( Energy Recovery Linac based X-ray，统称XERL) 是的前景现进led灯光的有一个首要发展前景定位。日前，XERL 还有有些技術困难期存在不足攻取，非常是小导弹发射点度、高人均流强的光网上枪技術。在整一个ERL 传动仪器中，光网上枪是束流的封鬼，是后能获取高的品质质量光网上束流的关健。一般所变快器核心从2012 本年开端发明500 kV 时间极直流电压力光网上枪，其具体实施图示图如图甲如下1 如下。

图1 500 kV 岁月极直流电源各类高压网络枪关心图

1、GaAs 光阴极制备装置设计

　　而言可试射高分別流强、小试射度束流的岁月匆匆极直流电超高压网上枪体系，岁月匆匆极装修建材的选择异常核心。满意症状下，特殊规定追求岁月匆匆极装修建材在适当的的带动脉冲皮秒脉冲激光激发光谱依据内兼有高的量子工作转化率、快的出现异常时光、较长的选择使用时间和低的热试射度。而在真正软件中，全足够作出特殊规定追求的岁月匆匆极装修建材近年还不出现，一定岁月匆匆极装修建材会足够表中一部分特殊规定追求。像是重彩石彩石电极，铜、镁等重彩石岁月匆匆极装修建材，其特征是彩石电极体系简单易行，对真空室的特殊规定追求低，使用时间长，可量子工作转化率低，要得到 高剩余电量的网上束团，还要强的脉冲皮秒脉冲激光扩大体系，不易带来高分別流强束流。而半导体设备村料岁月匆匆极装修建材如GaAs，相较于于重彩石彩石电极，半导体设备村料彩石电极量子工作转化率高2 ～ 3 个数量级，大程度地较低了对脉冲皮秒脉冲激光体系的特殊规定追求，可正常运行在高分別流强模试下，且热试射度小。优点缺点是体系比较更复杂，还要有彩石电极分离纯化和某些的加入体系。

　　高能所500 kV 光阴极直流高压电子枪采用GaAs 作为光阴极材料，GaAs 光阴极具有很高的量子效率，同时由于阴极发射的电子初始动能小，对应的束团热发射度很低。但是，GaAs 光阴极的量子效率和寿命真空环境的影响非常大，通常需要10 ^-8 Pa 或者更低的真空来保证GaAs 光阴极的量子效率和寿命，而且GaAs 对真空环境非常敏感，真空变差会导致其量子效率和寿命急剧下降。另外，在电子枪高平均流强连续运行模式下，阴极需要比较频繁地更换和重新激活。这些都极大地增加了制备系统的设计难度。

　　我们所定制的GaAs 年华极制得软件的预案如下图下图2 下图，由把手机通讯录室、制得室和存储室八个Load-Lock 正空泵室室分解成，阴离子在制得软件每一个正空泵室室彼此的传达实现高水准正空泵室磁链接杆来到位。表中把手机通讯录室装备了电动机把手机通讯录热处理电热处理器和原子结构H 源用到GaAs 年华极的的表面净化，制得室装备了GaAs 年华极制得更改密码实践必需的碱轻金属铯源、高溶解度氢气、土样台、电动机把手机通讯录热处理电热处理器、RGA 和微电子流采集监控等应用程序。

图2 阴离子提纯系统性示图图 　　是为了始终维持GaAs 岁月匆匆极在制得的过程 和存放时的量子质量和期限，对八个正空泵室的正空泵都提交了很高让，注意水平主要参数如表1 图甲中。 表1 GaAs 荏苒极提纯整体各进口真空室系统依据

4、结论

　　(1) 研制了GaAs 光阴极制备装置的超高真空系统，并对系统进行了测试。钛金属储藏室的极限真空达到3.1 × 10 ^-10 Pa，不锈钢制备室和导入室的极限真空分别为4 × 10 ^-9 Pa 和3.6 × 10 ^-8 Pa。测试过程中各真空设备及烘烤系统均运行正常，设备可靠性良好。证明该超高真空系统设计方案合理，抽气系统选择正确，材料处理工艺和抽气工艺先进，测试指标优于设计指标。

　　(2) 运用SIP和NEG泵的符合的方式，共同进步，为平台给出持续有郊的抽速，是得到良好进口重力作用的具有佳的主泵。运用济南三井进口重力作用的化合物泵和SAES 我司的NEG 组合成，实现的终极进口重力作用和运用日本化合物泵的一类保护装置非常的。

　　(3) 制备室和储藏室的真空泵的配置一样，材料处理工艺相同，但是极限真空相差约一个量级，这主要是储藏室材料选择了钛金属的缘故。测试结果显示不锈钢的材料表面出气率比钛金属材料的表面出气率大6 倍左右，使用钛制造超高真空腔室是较好的选择。