9 MeV行波电子直线加速器加速管微波测试及调整

介绍了海关大型集装箱在线检测用加速器的核心部件９ＭｅＶ行波电子直线加速器加速管的微波测试及调整,并详细描述了加速管微波调谐、加速管与矩形波匹配以及加速管整管场分布及总衰减量的测量,给出了加速管微波测试及调整的结果,结果表明微波调度满足物理设计的要求。     

9 MeV行波电子直线加速器屏蔽设计与评价

采用Monte Carlo模拟计算程序EGS4,对海关大型集装箱检测系统用的9MeV行波电子直线加速器的机头和机房屏蔽进行了计算和辐射模拟分析,并分别与经验公式计算数据和实测值进行了比较。结果表明,在加速器机房内外主要参考点上,用EGS4程序计算得剂量当量率与实测结果符合较好,为EGS4的灵活应用提供了范例。     

X波段2MeV行波电子直线加速管的物理设计

在模拟计算程序LINE-ACC/PC基础上，结合单一搜索方法和非线性最小二乘算法编程，实现一个X波段2MeV行波加速管的物理设计。应用此方法可以有效缩短加速管的优化设计时间。文章给出的优化计算可应用于一类常相速周期结构的加速管设计。文章同时给出了纵向粒子动力学、盘荷波导的几何尺寸及加速管的工作特性等方面的计算结果。     

9MeV无损探伤电子直线加速器微波系统研制

微波系统是无损探伤加速器的重要部件之一,它产生频率2 998 MHz、脉冲功率2.6 MW的射频信号,并经传输波导馈入加速管,在加速管内形成驻波电磁场,加速电子到能量9 MeV。 为了保证磁控管稳定工作和运行,采用高功率四端环行器隔离加速管的反射,采用紧凑型定向耦合器分别对入射与反射的射频信号取样,监测功率电平、频率与微波包络波形,同时为自动频率控制装置提供鉴相信号,使磁控管工作频率自动跟踪加速管的谐振频率,从而获得稳定的能量与最大剂量率输出。波导系统充入0.18 MPa的六氟化硫,防止射频电击穿,提高系统运行的稳定性。该系统提供…     

8MeV电子直线加速器

一、QDJ-10电子直线加速器的组成这是一台行波电子直线加速器,它所用的加速管是建造BJ-10医用电子直线加速器的备用加速管,其设计参数见文献[1]。加速管采用的是三均匀段盘荷波导结构,工作频率2998 MHz,π/2模,三段共90个腔。总长220厘米。     

2MeV行波电子直线加速器自动频率控制系统

在电子直线加速器中,微波功率源输出频率的稳定性非常重要,它直接影响到加速器整机的物理性能指标。由于微波功率源磁控管的输出频率会随外部工作环境变化而发生漂移,所以必需在电子直线加速器中采用自动频率控制(AFC)系统。讨论了2MeV小型行波电子直线加速器AFC系统的设计要素,分析了微波信号的鉴频原理及鉴频模块的测试结果。结合实际的工作环境,测试了信号处理单元主要功能模块的输出,并对测量结果的精度进行了分析。     

17 高俘获效率电子直线加速器的设计研究

加速管是加速器设计的核心部分。常规设计加速器的俘获效率只能达50％左右，1/2的电子都损失在加速管内，丢失的电子会轰击加速管管壁，产生轫致辐射、腔体发热量增加、真空变坏等许多负面影响。采用等梯度加速结构，相速沿加速管呈线性增加，调整相速变化规律及加速管腔体的尺寸参数，设计的加速管最终俘获效率提高到90％以上，同时平均加速梯度没有因此降低，加速管总长度未增加。     

10MeV行波电子直线加速管的调谐与匹配

在电子直线加速管研制过程中,需对机械加工后的加速腔链及耦合器精细地进行微波调谐与匹配,以满足微波传输及加速电场的要求。本文介绍一支10MeV行波电子直线加速管的调配方法与流程,使用活塞探针法调谐均匀加速腔,采用谐振逼近法调谐非均匀加速腔,降低了调谐的复杂度。使用三频率法与移动负载法对耦合器进行了调配,调配结果满足指标要求。     

100MeV电子直线加速器激励系统

文章描述了100MeV电子直线加速器激励系统的原理、结构、调试结果和主要技术性能。该系统的中功率速调管放大器能够输出15kW的脉冲功率,经微波输出部分分别激励6只高功率速调管。结果表明,系统结构简单,性能良好,完全满足加速器的使用要求。     

漂移管直线加速器加速电场分布及稳定性调谐研究

漂移管直线加速器(DTL)加工和安装的误差会导致腔内加速电场分布偏离设计值。为了补偿该偏差,通常在腔内安装调谐装置。同时,在腔内引入耦合杆周期结构,通过调节耦合杆与漂移管之间的间隙,可提高DTL腔内加速电场的稳定性。本文基于高频谐振腔理论和小球拉线测量技术,搭建了一套高精度电场测量系统。结合仿真模拟和实验,实现了中国散裂中子源(CSNS)DTL的加速电场和稳定性调谐,使得腔内实际加速电场分布与设计值相对偏差小于2%,谐振频率和电场稳定性均达到设计指标。     

Design of High Power Electron Linac at PNC

Abstract

A high power CW (Continuous Wave) test electron linac was designed to develop a higher power linac to transmute radioactive wastes. The test linac is energized by two 1.2 MW CW L-band klystrons to produce an electron beam with the energy of 10 MeV and current of 100 mA. The average beam power is 200kW–1MW for the duty factor 20–100.%.

In designing such a high power linac, authors selected a traveling-wave accelerator with TWRR (Traveling Wave Resonant Ring). This is to enhance the threshold current of BBU (Beam Break-Up) and to get high accelerator efficiency that results from the low value of attenuation constant τ and high field multiplication factor M which are permitted only with TWRR.

A kind of efficient cooling structure is adopted to an accelerator structure in order to disperse the generated heat by RF (Radio Frequency). The variational method is used to calculate the sizes and parameters of the disk-loaded accelerator structure employed. There is a discrepancy of the order of a few hundredth of one percent between the calculated sizes and the experimental ones. The M determined in the design agreed well with those measured in low and high power tests.