【摘 要】
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该文通过计算盘荷波导的色散曲线,研究了对束流影响最大的最低次同步偶极模TM110的特性.并采用高斯失谐的方法,使TM110的模式密度呈高斯分布,设计了X波段失谐加速结构.但设计
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该文通过计算盘荷波导的色散曲线,研究了对束流影响最大的最低次同步偶极模TM110的特性.并采用高斯失谐的方法,使TM110的模式密度呈高斯分布,设计了X波段失谐加速结构.但设计较长的加速结构时,用Mafia程序逐腔计算耗时较长,该文采用拉格朗日插值方法准确且快速地获得了所需盘荷波导尺寸.并研究了失谐加速结构的加速模特性,表明该结构具有较高的品质因数(在8,000左右)和分路阻抗(89~125M Ω·m<-1>).文中采用无耦合方法和单链耦合等效电路方法研究获得了失谐加速结构的尾场和尾场包络曲线,结果都表明:采用失谐技术的加速结构可以使尾场在短时间内迅速下降;且增加加速腔数目,尾场抑制效果会更好.然而,仅采用失谐方法的加速结构不能很好地抑制长程尾场.为抑制长程尾场,利用Microwave Studio软件研究了由盘荷波导加速腔和通过狭缝耦合的四个矩形波导构成的阻尼加速结构单元,计算了该结构加速模特性和TM110同步模特性.与无阻尼时相同盘片半径的加速腔特性相比,可以通过优化耦合缝尺寸,在对加速模特性影响较小的情形下,使同步TM110模的总品质因数(有载品质因数)下降到较低值.在以上研究基础上,将阻尼技术与失谐技术相结合,设计了一段X波段失谐阻尼加速结构,其加速模具有较高的品质因数(在7,000左右)和分路阻抗(>80M Ω·m<-1>),而且将TM110模的有载品质因数降到较低值(<400).并计算了该结构的尾场和尾场包络,结果表明合理设计的失谐阻尼加速结构,不但可以有效地抑制短程尾场,而且可以很好的抑制长程尾场,从而减小了对束流的影响、提高了束流品质,降低了束流崩溃发生的可能性.
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