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介质壁加速器(DielectricWallAccelerator，DWA)是一种新型直线感应加速器，与传统的直线感应加速器相比，它具有加速梯度高(20MeV/m-100MeV/m)，体积小(1/10)，造价低和束流强度高（kA量级）的特点，可以应用在闪光照相、约束聚变、高功率微波等领域。目前它的主要发展方向是利用质子束治疗癌症。现阶段利用质子和重离子是治疗癌症的主要手段之一，而产生医用质子束和重离子束的常规设备成本都非常昂贵，DWA的提出则使质子治癌设备可能成为常规的医疗设备。这些广泛的应用和独特的优势，对DWA的研究和发展有着重要的意义。其前期研究的内容主要是关键技术和整机技术。 DWA有三项关键技术:高梯度绝缘子（HighGradientInsulator，HGI），固态的脉冲形成线和高速低抖动光导开关(PhotoconductorSwitch，PCSS)。本论文对这三项关键技术进行了大量研究，总结出DWA对关键技术的具体要求。通过三层介质圆柱电磁散射模拟，研究了加速管的几何参数和材料参数对加速场的影响，用来辅助设计加速管。利用CST对其加速管中的电场分布进行了模拟研究。将CST与Warp结合，进行了质子束DWA束流传输模拟研究，用于分析设计质子DWA。测试了新型SiC光导开关，提出了改进要求;利用激光触发火花隙开关研究了层叠脉冲形成线，包括Blumlein传输线结构和ZIP传输线结构，获得的电压叠加输出效率为50％-60％。 为了验证DWA的加速模式，实验中设计了一个简单结构，并将其作为一个二极管，用四层Blumlein线作为一个单元，加载到二极管两端，实现电子束的引出和加速。在脉冲电压为23kV，脉宽5ns时，获得峰值流强320mA的脉冲电子束。成功的完成了DWA的原理性验证和整机技术的实现。 本实验是国内首次完整地将DWA的关键技术和加速器技术进行结合，并利用现有材料进行了整机技术的研究，实现了电子束的加速实验。实验中提出将激光触发火花隙开关代替光导开关应用在层叠脉冲形成线中，并获得了较好的效果;首次进行了DWA加速场测量，验证并确定了其加速场耦合方式，为后续发展实用性的DWA奠定了基础。