杆型SFRFQ结构的研究

RFO加速结构是一种非常巧妙的低能强流加速结构,但是它存在能量上限问题.而杆型SFRFQ加速结构是一种改进的无反场的SFRFQ结构.对分离作用杆型RFQ加速结构在能量增益和横向稳定性两个方面进行了研究,最后还和光阑型SFRFQ结构进行了一些简单的比较 关键词： 能量上限问题 RFQ 杆型SFRFQ 反场 光阑型SFRFQ     

分离作用射频四极场加速器中动力学参数与极限流强的探讨

系统分析了粒子在分离作用射频四极场(RFQ)加速结构中的运动,导出了极限流强与动力学参数的关系. 存在于分离作用RFQ膜片加速间隙处的加速电场，较传统的RFQ能更加有效地加速带电粒子.四杆电极之间的射频四极场，对粒子的横向具有聚焦或者散焦作用，通过适当选取粒子动力学参数可以保证粒子在分离作用RFQ中横向和纵向运动的稳定性. 关键词： 分离作用射频四极场加速器 稳定性 反场 极限流强     

中国散裂中子源RFQ的热分析

射频四级场(RFQ)加速器的水冷具有以下两种功用: 首先它可以把射频场发热带走, 维持RFQ腔的热稳定性及限制RFQ强体形变幅度; 其次, 当RFQ失谐时, 它还可以用来进行RFQ的调谐, 而同时又基本不影响RFQ的射频场分布. 由于RFQ粒子的传输效率对射频场的分布极其敏感, 在RFQ的运行中不再采用传统的用调谐器对RFQ进行调谐的方法. 本文通过热分析, 确定了RFQ加速器的水冷管道的数量和布局及最佳工作水温; 确定了RFQ失谐时, 如何利用水温变化来对RFQ进行调谐的方法.     

分离作用射频四极场加速器的结构和工艺设计

 介绍了北京大学分离作用射频四极场(RFQ)加速器的结构特点,包括膜片式电极、支撑环式电极支撑系统、水冷系统、调谐系统及其工艺实现;介绍了基于该分离作用RFQ加速腔进行的调谐测试、高功率实验和束流实验。结果表明:调谐系统的频率调节范围及品质因数完全满足实验要求;分离作用RFQ加速腔的输入功率可以达到33 kW以上,满足高功率下稳定运行的条件;在束流实验中,把1.03 MeV的O⁺入射束流加速到1.65 MeV,半高宽能散小于3%。加速器结构满足物理设计要求,加速系统运行稳定。     

分段共振耦合RFQ场调谐方法研究

强流质子加速器需要采用分段共振耦合RFQ作为其低能加速结构,为减少束流损失,RFQ加速器必须达到所要求的场分布.针对共振耦合结构的特殊性,在RFQ传输线模型的理论基础上,在一台RFQ冷模型上进行了场调谐的实验研究,获得了满意的实验结果.同时,也验证了作者用LabVIEW编写的RFQ场调谐程序的正确性.     

RFQ加速器同时加速同荷质比正负离子的实验研究

阐述了利用北京大学26MHz 300keV整体分离环高频四极场(ISR RFQ)加速器同时加速同荷质比正负离子的研究结果.分别用O⁺和O^－离子的连续束以及脉冲束同时注入,均实现了RFQ加速器对同荷质比正负离子的同时加速.用快靶测得的经RFQ腔同时加速后形成的O⁺及O^－离子微脉冲束与预想的正负氧离子微脉冲束相位关系完全一致.证实了同时加速时得到的氧离子束总和明显高于单加速一种离子时得到的氧离子束.在国际上首次实现了用RFQ加速器同时加速同荷质比的正负离子.     

RFQ的束流动力学设计研究

本文评述了RFQ直线加速器对于加速低β粒子的重要优越性。给出了它的近轴区内高频电场的分布及粒子运动方程。叙述了束流的俘获效率及纵向相空间分布对于RFQ参数及注入能量的依赖关系。给出了750keV质子RFQ加速器的动力学设计研究。     

RFQ加速器中二极模稳定杆作用机理的研究

RFQ加速器中的二极模场给束流施加一个偏转力,导致束流损失在机器上.因此,必须采取降低二极模场的措施.人们提出采用二极模稳定杆使二极模频率远离四极工作模.在一台RFQ冷模上开展的实验研究中,发现了一些与二极模稳定杆作用机理相关的新现象,本文报告这些实验结果,并对其进行分析解释.根据这些结果,提出,利用非对称性地插入二极模稳定杆,可以降低非对称RFQ腔体中的二极模场分量.     

RFQ加速结构样机通过鉴定

北京大学技术物理系和重离子物理研究所承担的国家自然科学基金项目“整体分离环型高频四极场(RFQ)加速技术研究”在陈佳洱教授主持下,经过几年努力奋斗,取得重要阶段成果,成功地设计和研制出全尺寸RFQ 加速腔高频结构样机,并完成了高频满功率试验.国家自然科学基金委员会组织专家组,于 1992年3月17日对此成果进行了鉴定. RFQ 加速结构是一种利用径向的高频电器极场分量约束低能粒子束并用轴向电场分量加速粒子束的新型加速结构.1970年,苏联科学家卡帕钦斯基(M·Kapchinskij)首先提出这种结构的设想.经过不断的试验和改进,苏联和美国先…     

重离子整体分离RFQ加速器的升级改造

介绍了北京大学重离子整体分离环RFQ(ISR RFQ)加速器的升级改造工作,包括升级后RFQ加速系统的组成;强流永磁2.45GHz O+ECR离子源的台面测试结果;真空系统的改造;1MeV ISR RFQ加速器的高频控制系统改造;以及强流束流加速实验的结果.     

Effects of accelerating growth on the evolution of weighted complex networks

Many real systems possess accelerating statistics where the total number of edges grows faster than the network size. In this paper, we propose a simple weighted network model with accelerating growth. We derive analytical expressions for the evolutions and distributions for strength, degree, and weight, which are relevant to accelerating growth. We also find that accelerating growth determines the clustering coefficient of the networks. Interestingly, the distributions for strength, degree, and weight display a transition from scale-free to exponential form when the parameter with respect to accelerating growth increases from a small to large value. All the theoretical predictions are successfully contrasted with numerical simulations.     

X波段2维金属光子晶体的加速结构

 光子晶体加速结构能够有效地阻尼高频率加速管中的尾场,对高能加速器中因尾场引起的束流不稳定性起到抑制作用。探索了X波段2维金属光子晶体微波加速结构的研制方法,用机械加工的方式制作了较高品质因数的2维光子晶体结构谐振腔。理论计算表明,在光子晶体结构谐振腔外围放置吸波材料,可有效地吸收加速结构中的类TM11偶极模等高次模,而对加速主模类TM01模影响较小。设计和制作了工作频率为11.42 GHz,由4个腔构成的X波段2维金属光子晶体行波加速器,实验结果与数值模拟计算值吻合较好。     

低反轰高梯度驻波加速管的研究

高梯度驻波加速管常伴有电子反轰现象，引起电子枪阴极过热及发射不稳定。介绍了在一个６ＭｅＶ驻波加速管中开展降低反轰和提高加速梯度的设计和试验研究，并分析了驻波加速管的电子反轰与磁控管及热阴极微波电子枪的不同。     

利用磁聚焦法测量电子比荷的误差分析

在利用磁聚焦法测量电子比荷的实验中,测量误差与示波管的加速电压和聚焦电压存在较大的相关性．通过对测量误差与电聚焦程度、加速电压和聚焦电压之间关系的分析,指出了误差产生的原因,给出了加速电压和聚焦电压的最佳取值范围．     

Electric strength of an accelerating gap in a plasma source of charged particles

An investigation is performed on the electric strength of accelerating gaps of plasma sources of electrons and ions in the presence of beam plasma behind the accelerating electrode. For the bipolar mode, when the gas ionization in the accelerating gas may be ignored, the conditions of bridging the gap of plasma discharge of a source with beam plasma and of disruption of emission current are found.     

Airy加速光束的局域空间频率及其在光束设计中的应用

Airy加速光束是近年来备受关注的一种新型无衍射光束. 它所具有的自由加速、无衍射及自恢复特性使其在光学微操纵、非线性光学、 电子加速等诸多领域显示出重要的应用价值. 因此, 如何方便高效地生成加速光束成为近年来的一个热点研究内容. 本文对Airy加速光束复振幅分布的空间振荡特性进行了分析, 建立了利用局域空间频率描述其加速特性的理论. 提出了利用零点坐标计算加速光束局域空间频率的方法, 通过非线性拟合给出了可以精确描述Airy光束局域空间频率的解析公式; 确定了加速光束的局域空间频率函数与加速轨迹之间的定量关系, 给出了由给定加速轨迹计算相应的局域空间频率以及加速光束的纯相位函数的一种简单计算方法. 将上述分析结果用于设计产生具有给定加速轨迹的加速光束所需的相位函数, 成功求出了能够产生圆弧形加速轨迹的新型加速光束的纯相位函数的解析表达式. 基于该相位函数设计的纯相位衍射光学元件的模拟衍射结果证明了上述方法的可行性. 关键词： 衍射光学 加速光束 局域空间频率     

The effects of accelerating lane in the on-ramp system

Usually there is an accelerating lane as an on-ramp merges with the main road. How the length of this section and the traffic regulations influence the traffic behaviors has seldom been investigated. In this paper, we study this issue using the cellular automata traffic flow model. We find that (i) the permission of lane changing from main road to the accelerating lane will deteriorate the capacity of the road, hence it should be forbidden; (ii) when lane changing from main road to accelerating lane is forbidden, the introduction of an accelerating lane can improve the capacity of the on-ramp system.     

Accelerating parabolic beams

We demonstrate the existence of accelerating parabolic beams that constitute, together with the Airy beams, the only orthogonal and complete families of solutions of the two-dimensional paraxial wave equation that exhibit the unusual ability to remain diffraction-free and freely accelerate during propagation. Since the accelerating parabolic beams, like the Airy beams, carry infinite energy, we present exact finite-energy accelerating parabolic beams that still retain their unusual features over several diffraction lengths.     

Influence of the longitudinal magnetic field in the accelerating gap on the limiting parameters of a plasma electron source operating in the forevacuum pressure range

Results are presented from experimental studies of the influence of the longitudinal magnetic field in the accelerating gap on the emission current, accelerating voltage, and maximum gas pressure in a plasma electron source generating a continuous electron beam in the forevacuum pressure range. It is shown that the magnetic field in the beam-formation region stabilizes the emitting boundary of the plasma in the accelerating gap, thereby considerably improving the source parameters.     

Physical design and cooling test of C-band standing wave accelerating tube

The physical design and cooling test of a C-band 2MeV standing wave (SW) accelerating tube are described in this paper. The designed accelerating structure consists of 3-cell buncher and 4-cell accelerating section with a total length of about 163mm,excited with 1MW magnetron. Dynamic simulation presents that about 150mA beam pulse current and 30{\%} capture efficiency can be achieved. By means of nonlinear Gauss fit on electron transverse distribution, the diameter of beam spot FWHM (full width at half maximum of density distribution) is about 0.55mm. Cooling test results of the accelerating tube show that frequencies of cavities are tuned to 5527MHz and the field distribution of bunching section is about 3:9:10.