44MHz发射机末级谐振腔的物理设计

44MHz的发射机作为功率源,将应用于100MeV金属模型腔实验台架。为提高发射机末级放大器的稳定性,并获得更大的输出功率,决定新制作1个发射机的末级腔体。为合理利用空间及减小输出回路本身的功率损耗,利用金属风筒及腔体外壁构成同轴结构代替原来的集总参数的电感。新的末级腔体的设计用微波设计软件CSTMicrowaveStudio进行仿真。图1为末级腔的CST本征模型。     

44 MHz高频功率源的初步设计

44MHz高频功率源为100MeV强流回旋加速器的粒子加速提供能量,高频功率源的稳定度直接关系着束流的品质,因此,高频功率源在提供高功率的同时,也要考虑频率稳定、电压稳定和相位稳定。为满足上述要求,高频功率源主回路包括数字频率合成器、幅度和相位调制器、300W固态放大器、10kW中间级功率放大器、100kW末级功率放大器等。数字频率合成器可保证振荡器的输出频率满足频率稳定度的要求。它可通过改变分频比方便地将工作频率在43~45MHz间调节,频率稳定度优于±3×10-8,频率步进可变。幅度和相位调制器使系统工作在设定的功率水平上,以达到D…     

5 100MeV回旋加速器高频腔体设计与木模实验

在100MeV回旋加速器中，高频腔体的频率范围为43～45MHz，Dee电压分布中心区为60kV，大半径区域约为120kV。要求腔体在满足频率要求和Dee电压分布的同时，有良好的机械稳定度和较低的功率损耗。     

4 44MHz高频功率源的初步设计

44MHz高频功率源为100MeV强流回旋加速器的粒子加速提供能量，高频功率源的稳定度直接关系着束流的品质，因此，高频功率源在提供高功率的同时，也要考虑频率稳定、电压稳定和相位稳定。     

行波电子直线加速器稳频系统的鉴频方法

稳频系统的频率稳定度取决于谐振腔体的有载品质因素。因电子直线加速器的功率源是脉冲磁控管，其功率谱为形状，无限增大品质因素是不正确的，由帕息维尔定理知道腔体平方律检波器输出信号的面积正比于腔体输出能量，于是当磁控管振荡频率改变时，该信号面积的变化等效于腔体输出能量的变化，根据上述原理获得了品质因素的上限和推荐表达式。     

兰州重离子加速器冷却储存环高频加速系统

文章介绍兰州重离子加速器冷却储存环主环用于加速粒子的高频加速系统。加速系统的频率范围为0. 25~1.7MHz，最高峰值电压为8.0kV。高频腔体的固有谐振频率通过调节绕在腔体加载的铁[JP2]氧体材料上的偏磁电流来改变，所加载的铁氧体材料为600HH。高频腔体内的真空度达到3×10^-9Pa，高频发射机的最大输出功率为30kW，高频系统的控制采用基于PCI总线技术，它提供所有高频系统控制及监测功能。     

轫致辐射能谱测定SSC高频腔体电压

介绍了利用轫致辐射能谱测定回旋加速器高频腔体电压的原理，方法及测量结果。该测量方法的优点在于采用非接触方式量高频腔体电压，因而不改变高频腔体的谐振特性，并且不受高频频率的影响，测量的高频腔体电压准确可靠。     

100MeV回旋加速器高频系统的初步设计

100MeV回旋加速器高频系统近期的工作进展包括腔体的结构和数值计算、高频功率发生器、稳定度闭环控制设计等。高频系统由四分之一波长的铜质共振腔、高频功率发生器和低电平控制电路构成。它的主要参数如下:运行频率,44.5MHz;高频输出功率,120kW;高频频率稳定性,±5×10-8;D电     

中国散裂中子源直线加速器高功率自动老炼平台研制

本文研制了中国散裂中子源(CSNS)直线加速器高功率自动老炼平台,该平台集成了驻波比保护、真空检测、弧光打火探测器、腔体谐振频率计算和变频等功能,可根据腔体的打火情况自适应调节功率进行腔体老炼,通过软件界面对相关参数进行修改即可适应不同腔体的需求。该平台具有高安全性、高智能化、灵活性强的特点,其已在CSNS直线加速器8套功率源系统上使用,在保证腔体和功率源安全的前提下,大幅提高了老炼效率和降低值班人员的劳动量。     

中国散裂中子源直线加速器高功率自动老炼平台研制

本文研制了中国散裂中子源(CSNS)直线加速器高功率自动老炼平台,该平台集成了驻波比保护、真空检测、弧光打火探测器、腔体谐振频率计算和变频等功能,可根据腔体的打火情况自适应调节功率进行腔体老炼,通过软件界面对相关参数进行修改即可适应不同腔体的需求。该平台具有高安全性、高智能化、灵活性强的特点,其已在CSNS直线加速器8套功率源系统上使用,在保证腔体和功率源安全的前提下,大幅提高了老炼效率和降低值班人员的劳动量。     

CYCIAE-100高频腔体功率分布计算

高频谐振腔体是100MeV强流质子回旋加速器高频系统的重要组成部分，只有保证腔体的稳定性，腔体才能为粒子加速提供高稳定度的电场能量。温度引起的热变形是阻碍腔体稳定的重要原因之一，因此，布置腔体的水冷系统十分关键，腔体的功率分布计算为水冷的布置提供依据。     

脊形谐振腔调谐装置的设计

正脊形谐振腔是单腔循环加速器的一种谐振腔,通过将高频电压加在腔体上形成粒子加速电场,以实现对粒子循环的加速。加速器运行时,谐振腔体会热变形或腔体的机械振动等因素会造成腔体失谐,从而引起腔体电压下降及高频电压的相位漂移。为防止这种相位偏移现象的发生,需设计一种脊形腔自动调谐装置以实现对谐振腔频率的自动调节,脊形谐振腔自动调谐的工作原理如图1所示,谐振腔的自动调谐通过比较腔体谐振电压与末极电子管栅电压之间相位差,经模数转换后由控制电路调整调频装置前端的调谐柱在     

基于冗余技术的强流质子RFQ控制系统设计

中国科学院近代物理研究所研制了一台用于ADS注入器Ⅱ的强流质子RFQ加速器。相对于常规功率源,用于RFQ腔体的功率源的控制精度要求更高、过程更复杂。控制系统需通过精确的水温控制实现频率调谐,水温的控制和监测精度要求为0.1 ℃。同时,为避免腔体因局部温度过高而损毁,控制系统必须实现实时的温度监测和可靠的联锁保护功能。为此,基于EPICS控制架构设计了RFQ控制系统,对关键控制代码的运行平台采用高性能冗余控制器,开发了具有网络冗余功能的IOC驱动程序,实现了水温联锁保护及高频系统控制。RFQ控制系统经现场测试,通信正常、运行稳定,冗余系统的主备切换时间在ms量级,满足RFQ腔体的控制要求。     

100 MeV回旋加速器高频腔体设计与木模实验

在100MeV回旋加速器中,高频腔体的频率范围为43～45MHz,Dee电压分布中心区为60kV,大半径区域约为120kV。要求腔体在满足频率要求和Dee电压分布的同时,有良好的机械稳定度和较低的功率损耗。为充分利用磁铁谷区的空间,设计的两个腔体完全安放在两个相对的谷区中,外腔做成三角形,     

一种全通域网络在同步加速器高频腔体的应用

介绍了一种T型桥全通域网络的频率特性和计算结果。将这种具有频率带通特性的全通域网络运用于同步加速器高频腔体,就形成了一种新型同步加速器无调谐高频腔体。这种新型高频腔体具有比同步加速器常规高频腔体相对优越的性能。     

MHz 异形回旋加速器高频腔体计算与模型测量结果比较

用基于有限元法的软件ANSYS完成了70 MHz异形回旋加速器高频腔体的初步设计,根据初步设计的结果,加工了与实际腔体尺寸1﹕1的模型。模型高频参数测量结果表明,ANSYS的计算结果是可信的。 1 内杆长度固定,不同电容片间距下的模型腔体频率测量结果与计算结果比较 内杆长度为0.544     

强流回旋加速器射频功率源末级谐振放大器的研制

为适应强流回旋加速器综合实验装置强流束调束需求,开展了对射频系统中功率源的末级谐振放大器的研制。功率源末级谐振放大器采用阴极驱动模式的三级真空电子管作为核心放大器件,充分地考虑了输入阻抗、输出调谐和输出耦合的调节需求,通过射频电路仿真和三维电磁场仿真等手段实现了对末级谐振放大器各参数的仿真。网络分析仪对末级谐振放大器的各项参数的测量表明:制造结果与设计参数高度一致;示波器对末级谐振放大器进行实验测试表明:8h假负载考验中功率稳定度好于1%,输出效率达70%,可为强流回旋加速器综合实验装置强流束调试提供射频功率的技术支持。     

低电平控制系统频率调谐系统的设计与实现

44MHz高频闭环系统是金属模型腔热测实验的关键组成部分。为保证功率源输出的信号与高频腔的谐振频率两者始终同步,需在高频控制系统中加入频率调谐系统。     

70 MHz回旋加速器谐振腔高频性能的数值研究

介绍了用数值模拟手段设计加速腔体的方法。在设计70MHz回旋加速器谐振腔的过程中，为满足回旋加速器磁铁的结构要求，对高频频率、Q值等高频参数进行了研究。在设计阶段，应用基于有限元方法的程序对高频实验进行模拟计算。回旋加速器腔体的初步设计结果将用于最终物理设计和工程设计。     

10 CYCIAE-100 MeV回旋加速器机械工程介绍

CYCIAE-100MeV回旋加速器非标机械结构主要包括离子源、轴向注入、中心区、高频腔体、频率自动微调、高频功率馈入、剥离靶引出、磁场调谐系统、对中线圈、径向束流探针、真空系统、相位探测系统、磁场测量系统、主线圈、束流诊断系统、束流调试靶、质子管道及传输元件、举升系统、运输安装与调节系统等。