中国材料辐照装置CMIF前端射频四极场加速器的设计与测试

发布时间：2024-07-10 18:37

　　中国材料辐照装置CMIF的直线加速器前端需要一台射频四极场加速器(RFQ)将10 mA氘离子束流从20 keV/u加速到1.5 MeV/u,达到超导段可以接收的能量,使束流能够在超导加速器段继续获得加速。本文主要包括该RFQ腔体的射频结构设计、冷测调谐、高功率锻炼和束流测试方面的工作。本文首先基于束流动力学设计得到的电极参数利用有限元电磁模拟软件CST MICROWAVE STUDIO进行了腔体射频结构的设计、优化和模拟。该RFQ腔体工作频率为162.5 MHz,极间电压65 kV,长度为5.25 m。腔体的射频结构类型为四翼型,这种腔体结构类型具有结构稳定、冷却方便、分路阻抗高的优点,普遍应用于高频、高功率、强流RFQ的设计中。在射频场的稳定方面,为克服加工误差引起的象限间场的不对称性,采用了π模稳定环路结构,使工作模式与其最邻近二极模的间隔达到了17.66 MHz,使得在现有加工精度下电场二极微扰成分能够被控制在束流动力学要求的范围内。通过建立具有带调制电极的全长腔体射频结构模型,对腔体底切结构、腔体端板和腔体横向尺寸进行优化,使得腔体极间横向电场沿纵向的不平整度小于2%.最终腔体...

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【部分图文】：

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本文编号：4004557