To shorten the design cycle of the 2-D axisymmetric electron gun, a new design methodology is reported in this article. Unlike the method of iterating the electron gun structure through particle simulations, for the primary beam optics design in the anode–cathode gap, this method mainly needs pure electrostatic simulations to achieve the target beam-edge potential profiles. Based on such an approach, the required electron gun structure, including the cathode, control electrode, and anode, can be quickly obtained. The subsequent particle simulations for handling higher order effects typically require minor geometry adjustments relative to the anode–cathode gap to complete the whole design. Following the proposed procedure, the results show that the target beam parameter with good trajectory laminarity would be obtained. The simulations on electron guns with three different configurations also reveal that any control electrode could achieve the same goal if it satisfies the target beam-edge potential profiles. Finally, the factors affecting the electron laminarity are discussed using one of the electron gun configurations. After that, a set of clear and complete primary beam optics design processes for the electron gun is summarized.

In response to the asymmetric increase in power grid voltage, voltage and current positive and negative sequence separation were carried out, and a control strategy was designed for the positive sequence current loop inverter. The active power was tracked by MPPT, and the reactive power was output as needed. The negative sequence current loop was controlled by suppressing negative sequence current and suppressing the double frequency fluctuation of active power. The working conditions of the inverter under low light intensity under high voltage were compared and analyzed. We have studied the suppression of negative sequence current and active power fluctuations in two scenarios: non output of inductive reactive power and output of inductive reactive power. The research results indicate that when the grid voltage rises asymmetrically, using inductive reactive power output to the grid can achieve good control effects, ensuring that the quality of the inverter output current is qualified while improving the operational stability of the inverter and helping to restore the grid voltage.