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低beta超导腔体主要应用于质子或重离子超导直线加速器,是超导直线加速器的加速元件。在超导腔体上线运行之前,测试其性能非常重要,因此本论文主要研究低beta超导腔体的测试系统、测试方法以及分析物理现象。首先,低beta超导腔体的测试离不开腔体的设计、加工以及表面处理。超导腔体纵向加速电场、峰值电场等诸多测量参数依赖于腔体电磁仿真设计参数。良好的加工以及表面处理工艺也是测试顺利进行的必要条件。因此论文首先阐述了低beta超导腔体的工作原理,介绍了设计、加工以及表面处理方法以及必要基础设施的设计理念。其次,低beta超导腔体测试属于射频测量的范畴。所以论文从射频测量基础出发逐步解释说明超导腔体的测试原理。测试原理中最重要的部分是压控振荡器锁相环(VCO-PLL)技术,利用该技术可以锁定超导腔体的本征频率,使测量顺利进行。论文从锁相环原理出发,对整个锁频系统进行建模仿真,验证了该技术的使用条件。接下来,本论文详细描述了整套低beta超导腔体测试平台的设计。整个设计包括基础设施,外围设备,硬件设计,软件设计以及保护设计。论文的第五章详细解释了超导腔体测试前耦合天线的射频测量选取,线缆校准方法,腔体参数df/dp、Q0、Epk以及洛仑兹失谐量的测量方法,并给出了IMP-HWR010-S超导腔体的实际测量结果。论文的最后一章分析了低beta超导腔体在低温测试中出现的各种物理现象,特别分析了超导腔体的受迫振动效应。该效应的现象是频谱分析设备上出现令人困惑的两条频率峰。本论文从受迫振动的数学模型出发并借助仿真工具解释该现象,此项工作也成为了本论文的创新点。最后,针对测试中的各种物理现象,讨论了低beta超导腔体的射频锻炼技术。