正弦波速调管聚束理论及其应用

以正弦波速调管聚束理论为基础。详尽阐述了速调管聚束的具体实现方法,给出了相应的计算公式。实际应用该法,为NS-200加速器设计了聚束装置。     

NSRL 200MeV电子直线加速器的速调管真空保护装置

报道了一种能保护高功能速调管安全的速调管真空保护装置。该装置保护动作时间≤１５ｍｓ，在强电磁干扰速调管走廓中能稳定可靠地工作。     

S波段D4009大功率速调管相位稳定性测试

本文介绍D4009脉冲大功率速调管电压-相位调制灵敏度测试原理及线路,并对测试结果进行了分析。在注电压～200 kV时,D 4009管的电压-相位调制灵敏度～6°。     

改进电子直线加速器束流品质的新方法

简单介绍了自适应前馈控制的工作原理、具体实现及其在速调管、微波枪和加速管上的应用,并对实现热阴极微波枪这种时变、非线性、大迟滞系统的控制作了重点介绍。     

200MeV电子直线加速器隧道内及速调管走廓内的瞬发辐射场

直线加速器隧道内存在着一个具有特定时间结构和空间分布的强瞬发辐射场,它主要由轫致辐射和中子组成。用丙氨酸剂量计和电子自旋共振（ＥＳＲ）方法进行测量,得到隧道内关键位置的三维空间辐射场分布。这对于了解加速器的运行状态和射线积累剂量对各种有机材料的损伤程度是有意义的。     

速调管收集极脉冲电流测量

一、引言大功率速调管收集极脉冲电流测量和波形显示,是掌握管子调试、验证管子设计的手段之一。实验中发现它能灵敏地鉴别管子各种反常现象,如打火、振荡等,因此它又是一个很有用的监督装置。     

速调管走廊抗干扰技术研究

合肥国家同步辐射实验室速调管走廓内存在着高频电磁泄漏，为确保走廓内的通讯信号不被干扰，采用抗干扰技术对泄漏噪声进行了抑制，并对抑制前后的泄漏噪声作了对比测试，结果显示了所采用的抗干扰技术的有效性。     

采用附加网络改善速调管脉冲电压波形——±0.2%平坦度的实现

一、引言在电子直线加速器中,速调管脉冲电压顶部平坦度对电子束能谱起着重要作用。脉冲电压变化引起的微波相位调制可表示为:     

速调管阴极脉冲电流测量

一、引言无畸变测量大功率速调管阴极脉冲电流波形,对于掌握管子调试、验证管子设计、判断管子故障等方面很有必要。通常采用磁感应线圈在管子电子枪阴极发射区进行测量。对脉冲电压很高的管子,如大于100 kV,则必须设计耐高压的磁感应线圈。本文采用一个低压绝缘的磁感应线圈,在脉冲变压器的低压侧,得到了速调管阴极脉冲电流。     

高增益自由电子激光光阴极注入器驱动激光系统设计考虑

高增益自由电子激光对电子束团提出了高品质要求 ,只有光阴极微波电子枪能够达到这一目标。光阴极微波电子枪的驱动激光器是这一系统的关键之一。北京大学重离子物理研究所设计的驱动激光系统的指标是提供 2 6 0nm、6～ 8ps宽、5 0 0 μJ的激光脉冲。系统主要由半导体泵浦的钛蓝宝石振荡器、Nd∶YAG调Q泵浦源、再生式放大器、倍频器等组成。系统中采用了腔长调整锁模技术以及相位稳定反馈装置 ,目的是使激光脉冲的时间抖动小于 1 0 ps。     

高能电子单粒子效应模拟实验研究

本文基于2 MeV自屏蔽电子加速器和10 MeV电子直线加速器,开展了电子单粒子效应实验研究,并分析了其机理。在保持入射电子能量不变的情况下,在±20%范围内改变器件的工作电压进行了单粒子翻转实验。实验结果表明：45 nm SRAM（额定工作电压1.5 V）芯片在电子直线加速器产生的高能电子照射下能产生明显的单粒子翻转,单粒子翻转截面随入射电子能量的变化趋势与文献数据相符合;电子引起的单粒子翻转截面随器件工作电压的变化趋势与理论预期一致,即工作电压越小,单粒子翻转临界电荷越小,翻转截面也越高。     

多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究

本文介绍了一种应用于多能量档电子直线加速器栅控电子枪的专用电源。根据栅控电子枪的工作需求,电子枪的阴极处于-50 kV高压上,电源的3路输出,包括灯丝电源、偏压电源和栅控脉冲电源,均通过高压隔离变压器,将信号输送到高压端的灯丝、阴极和栅极上。利用主控计算机精确调节了电子枪发射束流的大小和脉冲宽度,以满足加速器多能量输出的需求。高压端均为无源器件,以降低故障率。此电源结构简单、调节方便、工作稳定,已在多能量档电子直线加速器上连续工作近4 a,运行状态良好。     

用于2 GeV固定场交变梯度质子加速器的高品质因数、高分路阻抗波导型高频腔设计

在核工业、民用及基础研究领域,高能强流质子加速器有着十分广泛而重要的应用,中国原子能科学研究院提出了1台2 GeV连续波固定场交变梯度质子加速器的解决方案。在该方案中,工作在44.4 MHz的大功率高品质因数、高分路阻抗波导型高频腔研制极其重要。本文首先对工作在44.4 MHz的矩形、欧米伽形、跑道形及船形等4种形状的波导型高频腔进行了模拟计算研究,经比较发现,船形高频腔具有最高的品质因数和分路阻抗,是2 GeV连续波固定场交变梯度质子加速器的较好选择。在此基础上,为掌握船形高频腔的实际加工工艺,同时利用现有230 MeV超导回旋加速器的功率源设备开展高功率实验研究,设计了71.26 MHz的缩比例船形高频腔样机。     

SFEL电子枪

研制了一台用于自由电子激光用户装置（ＳＦＥＬ）的射频毫微秒脉冲电子枪，其脉中电流为１Ａ，脉冲宽度为１ｎｓ（半宽度－０．７ｎｓ），脉冲重复频率为４７６ＭＨｚ，采用会聚型Ｐｉｅｒｅｅ三枪电子枪，阳极电压１００ＫＶ《     

15 TW激光与氮气作用产生稳定电子束的实验研究

利用15 TW激光脉冲,系统研究了基于电离化注入的激光尾波场加速。实验中,研究了等离子体密度、相互作用位置、激光脉宽以及激光能量对电子束的电荷量、发散角、指向性、能量以及产生概率的影响。将约400 mJ、25 fs的激光脉冲聚焦在喷嘴前沿,等离子体密度约9×10¹⁸ cm^-3时,电子的产生概率高达100%,获得了水平（竖直）发散角（6.5±0.5） mrad（（5.3±0.3） mrad）、水平（竖直）指向稳定性±1.2 mrad （±0.7 mrad）、峰值能量（135±8） MeV和电荷量（13.5±2.0） pC（＞50 MeV）的稳定电子束,为其应用奠定了基础。     

975 MHz高功率移相器的研制

移相器是直线加速器射频系统中的关键部件之一,为确保大功率加速器稳定运行,所用移相器需承受高射频功率的传输。基于改变传输线长度的移相方式,本文设计了通过电长度调节和3 dB混合耦合调谐的复合式结构,通过分析射频性能优化各部分结构,并对整个移相器结构进行模拟计算,研制了一种高功率移相器。实验测试结果表明,该移相器工作频率为975 MHz,在工作频率处驻波比为1.02,可实现0°～360°线性移相,整个移相范围内插入损耗小于0.45 dB。     

BNCT RFQ高功率耦合器的设计

为满足硼中子俘获治疗试验装置(BNCT_A)RFQ加速器腔耗420 kW、占空比50%的需求。为BNCT_A RFQ加速器设计了一款高功率耦合器。该功率耦合器包含WR2300矩型波导转3-1/8英寸同轴门钮结构、波导窗、功率耦合装置3个部件。波导窗采用同轴扼流结构型式,功率耦合装置采用磁耦合环结构。整个功率耦合器采用分段设计的原则。矩型波导转同轴结构和陶瓷窗分别通过Microwave Studio（MWS）优化仿真,得到陶瓷窗的驻波比（SWR）达到1.000 9@352.2 MHz,带宽大于±58 MHz@SWR≤1.1 MHz。用多端口换算理论确定了耦合环耦合度,并用能量衰减法确定耦合环的尺寸。从热学和结构力学方面校核了该功率耦合器的功率容量,在50%占空比下,单个功率耦合器最高峰值功率可达260 kW,4路功率耦合器最高峰值功率可达1 MW。经过实际高功率测试,目前入腔功率484 kW,占空比达到10%,并具提升峰值功率及占空比的能力。     

低能加速器开关电源研制

利用直流脉宽调制技术以及半桥变换电路,为一种低能电子直线加速器成功研制阳极开关电源。根据开关电源的特点,对该电源中低压和高压部分进行详细设计。低压部分采用SG1525A为控制核心,实现脉宽调制、软启动、稳压调节以及过压保护功能。该开关电源主要指标:输出电压0~800V,最大电流400 m A,工作频率为18.5 k Hz,纹波峰值系数为0.9‰,达到设计要求。     

电子直线加速器串联谐振充电电源的设计与实现

电子直线加速器一般使用线型脉冲调制器作为脉冲电源。在脉冲调制器充电系统中,使用LC串联谐振充电技术为脉冲形成网络（PFN）充电可提高效率并减小体积,是大功率线型脉冲调制器的发展方向之一。本工作基于串联谐振充电技术的基本原理,设计并制造了1台脉冲调制器样机,结合实测波形和工程应用,提出了改善稳定度的方法。测量结果表明,脉冲调制器样机的设计方案正确,实现了设计指标。