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在电子直线加速器中,Hybrid聚束-加速结构是一种同时包含驻波和行波两种射频电磁场的新型聚束系统。它创新性地将传统聚束系统中的驻波预聚束器、行波聚束器和第一根加速节组合在一起,以达到在保证加速器对束流品质要求的同时,可以在一定程度上降低聚束系统的建造费用的目的。
论文首先介绍了论文的相关背景,简要说明了电子直线加速器在民用领域的应用,并比较了电子直线加速中常用的几种聚束系统,着重说明了相比于常规聚束系统中分立的微波结构,Hybrid聚束-加速结构特点和优势。
然后介绍了在本课题中有指导意义的重要理论和Hybrid聚束-加速结构的束流动力学设计,并研究了HBaS的腔体的组合。随后详细介绍了HBaS的微波设计过程。用传输法进行验证后,进行了整管的仿真,相关的射频特性均达到了物理设计要求。
再者,介绍了谐振微扰法和非谐振微扰法两种场分布测量的原理,用非谐振微扰法测量R/Q的公式。给出了HBaS结构的调谐过程,最后,基于上述测量和调谐原理对场分布测量平台的程序进行了优化,并介绍了使用的方法。
最后介绍了加工制作HBaS的过程并完成了冷测。使用场分布测量平台对HBaS样机进行了场分布测量和微波冷测调谐,令HBaS的轴向电场幅度和仿真值一致,各加速单元间的腔间相移明显改善,使其满足设计要求。并且,验证了测量原理的可靠性和场分布测试台的可行性。
通过本论文的研究,证明Hybrid聚束-加速结构对于提升应用型加速器的产能非常有益,并且把非接触式测量方法研究清楚,以便向更高频段发展。
论文首先介绍了论文的相关背景,简要说明了电子直线加速器在民用领域的应用,并比较了电子直线加速中常用的几种聚束系统,着重说明了相比于常规聚束系统中分立的微波结构,Hybrid聚束-加速结构特点和优势。
然后介绍了在本课题中有指导意义的重要理论和Hybrid聚束-加速结构的束流动力学设计,并研究了HBaS的腔体的组合。随后详细介绍了HBaS的微波设计过程。用传输法进行验证后,进行了整管的仿真,相关的射频特性均达到了物理设计要求。
再者,介绍了谐振微扰法和非谐振微扰法两种场分布测量的原理,用非谐振微扰法测量R/Q的公式。给出了HBaS结构的调谐过程,最后,基于上述测量和调谐原理对场分布测量平台的程序进行了优化,并介绍了使用的方法。
最后介绍了加工制作HBaS的过程并完成了冷测。使用场分布测量平台对HBaS样机进行了场分布测量和微波冷测调谐,令HBaS的轴向电场幅度和仿真值一致,各加速单元间的腔间相移明显改善,使其满足设计要求。并且,验证了测量原理的可靠性和场分布测试台的可行性。
通过本论文的研究,证明Hybrid聚束-加速结构对于提升应用型加速器的产能非常有益,并且把非接触式测量方法研究清楚,以便向更高频段发展。