耦合腔链等效电路模型计算加速管场分布

介绍利用耦合腔链等效电路模型计算加速管场分布的原理和方法. 把加速腔链等效为谐振电路, 通过求解回路方程组, 并引入分流阻抗等物理参数, 可计算加速腔链整管的电磁场幅值和相位分布. 这一计算方法对加速管动力学设计和加速管几何参数设计有很好的指导意义, 并在16MeV返波加速管设计调试过程中得到了应用和验证.     

遗传算法在检测耦合腔链各单腔频率中的应用

利用遗传算法来诊断耦合腔链的各单腔频率,不需插入活塞探针进入耦合腔链,由计算机通过微波网络分析仪,从腔链的输入波导获取通带特性数据,便可求解各单腔频率.这种方法可以简化调谐过程,并可以用来诊断密封腔链.此问题可以看作是一个非线性最优化问题,我们选择遗传算法来解决此问题,并且在遗传算法中加入了最小二乘的变异算子,使遗传算法的收敛速度和精度都得到显著改善.数值实验证实了这种算法的优越性,并且与传统的遗传算法进行了比较.     

SSC边耦合加速腔的调谐

为缩短边耦合加速腔腔片制造周期，需用部分腔片确定Ｔａｕｋ的π／２模式频率，采用整腔结尾，调节端腔频率使相邻耦合腔输出最小的方法，得到比较准确的结果。焊后调谐，耦合腔频率用近似方法调节，加速腔则用相对精确的方法调谐。用桥耦合器连接Ｔａｎｋ后，腔数增加引起π／２模式频率下降，桥耦合器的频率要调高于设计值。     

利用场耦合理论研究开放微波谐振腔

利用电磁场的等效原理，将一个开放微波腔等效于一个闭合边界微波腔（即封闭微波腔）和开放边界（即行波吸收边界）两部分，然后利用等效封闭微波腔的本征模式及其与开放边界的耦合，建立了关于开放微波腔模式（即模式场分布、频率、品质因子）的耦合方程组，其中开放边界为行波吸收边界.以X波段六腔渡越振荡管为例进行分析，将该振荡管等效为封闭微波腔和同轴输出结构两部分，用SUPPERFISH获得封闭腔的各个模式场分布及频率，然后根据封闭微波腔与开放边界的耦合，求得六腔渡越振荡管的工作模频率为9.25GHz，品质因子为115.2，与实验测量结果基本符合. 关键词： 微波腔 本征模式 场耦合 渡越振荡管     

不插入探针检测耦合腔链各单腔频率的方法

介绍一种不需插入活塞探针进入耦合谐振腔链, 而由计算机通过微波网络分析仪, 从腔链的输入波导获取通带特性数据, 配以专门的软件, 便可分析求解各单腔频率的方法.     

腔耦合漂移管结构等长化腔列设计

质子直线加速器中使用的脏耦合漂移管加速结构,如采用等长化腔列,可以简化加速腔的制造和调试,降低成本.文中引入粒子动力学系数的新定义,探讨了等长化腔耦合漂移管结构设计方法,并给出部分计算结果.     

管束穿孔板的管腔耦合共振吸声机理研究

为了揭示管束穿孔板共振吸声结构的吸声机理,利用热黏性条件下基于有限元算法的管束穿孔板仿真模型,研究了平面声波正入射条件下,管束穿孔板内部声场分布特征,并利用阻抗管对吸声系数的理论仿真结果进行了试验验证.结果表明,管束穿孔板在低频主要靠腔体共振吸声,在高频主要靠管共振吸声,管束穿孔板整体呈现出较为明显的管腔耦合共振吸声特征。管束穿孔板共振时管中声强和质点法向振速较大,高频次吸声峰频点处管中和腔中均有驻波形成,频率越高驻波数量越多.管束穿孔板的耦合共振受到管长、腔深、穿孔率和管内径等参数变化的影响,管长对高频耦合共振的影响最大,管长增大使高频主吸声峰频点移向低频,并使相邻主吸声峰之间的间距减小.      

等离子体填充耦合腔链特性研究

 用严格的场匹配方法分析了填充等离子体的耦合腔链，研究了等离子体 腔混合模的形成以及“冷带宽”和“热带宽”的展宽效应。等离子体填充周期性耦合腔链后，形成周期性的截止频率为0的等离子体TG模式。当填充的等离子体密度较大，且腔模和TG模式发生部分重叠时，两者相互耦合，形成等离子体 腔混合模式。工作在混合模式下，其“冷带宽”和“热带宽”大大增宽，且耦合阻抗比真空时提高了近5倍，因此在填充等离子体后，耦合腔链的慢波特性得到了显著的改善。     

X波段盘圈加速结构热阴极微波电子枪的研究

介绍了采用盘圈(DAW)加速结构在11.43GHz下研制的热阴极微波电子枪注入器，分析了注入器中DAW加速结构支撑杆对于微波特性的影响以及加速结构中的模式重叠问题. 针对该结构的强腔间耦合以及次临近耦合不能忽略的特点，对其调谐方法进行了分析研究.给出了该长腔链热阴极微波电子枪注入器的物理设计及粒子动力学计算结果，电子能量为5—6MeV，脉冲流强为40mA，电子束发射度为3.4πmm.mrad. 该微波电子枪的加工焊接已经完成，文中给出了其冷测结果.     

S波段2MeV轴耦合驻波加速管参数冷测调试

介绍了用于工业CT的S波段2MeV驻波电子直线加速管的微波冷测及调整,并详细描述了加速管频率的测量与调谐,加速管与矩形波导匹配,加速管品质因数及加速管整管场分布的测量,给出了加速管微波调试及调整的结果.结果如下:加速管的频率一致性达到±0.3MHz以内,过饱和状态下的耦合度为1.14,加速管单腔的品质因数约为120004-200,场分布的比值1:2.2:2.结果表明微波调试满足物理设计的要求.     

分段共振耦合RFQ的调谐与测量

对一长度为3m的分段共振耦合RFQ冷模进行了多次调谐和测量,得到了RF电场平整度好于4%的场分布;解决了分段共振耦合RFQ调谐时耦合单元处RF电场分布出现的台阶问题;确定了分段共振耦合RFQ的调谐步骤.     

571.2MHz次谐波聚束腔的高频电磁场效应

高频谐振腔中的电磁场通常以两种方式影响谐振腔的特性. 一种方式是通过作用在谐振腔内壁上的高频热, 这主要 由高频功率的欧姆损耗导致; 另一种方式是通过作用在谐振腔内壁上的洛仑兹力, 这主要由谐振腔内壁上的面电流 和面电荷导致. 联合使用有限差分软件Superfish和有限元软件ANSYS，本文对571.2MHz次谐波聚束腔中的高频电磁场 效应进行了研究. 此外, 本文还对BEPCⅡ未来预注入器第1个次谐波聚束腔中的高频热效应进行了讨论.     

TM610高次模圆柱谐振腔的模拟研究

 根据电磁场理论设计了S波段TM610高次模圆柱谐振腔。运用HFSS，ISFELD3D， CST-MS及MAFIA软件计算了该谐振腔中TM₆₁₀及其附近模式的电磁场分布、谐振频率及模式间隔。计算表明：TM₆₁₀模式的电磁场集中在漂移管头周围的区域，谐振腔中心处无电磁场分布。根据TM₆₁₀模式的特点，采取了在腔中心放置铁氧体微波吸收材料的方法来抑制杂模。HFSS模拟表明：腔内吸收材料可消除TM₅₁₀模式外大部分杂模的影响。采用了在主谐振腔外加耦合吸收腔的方法来抑制TM₅₁₀模式，该吸收腔基模TM₀₁₀的谐振频率等于TM₅₁₀的谐振频率。模拟表明：TM₅₁₀模式的大部分能量可以被吸收腔内的铁氧体材料衰减掉，Q值从15 604下降到571。     

用于微波电子枪的双重入腔及其阴极结构

介绍一台用于热阴极微波电子枪的双重入驻波腔及其阴极结构．根据微波枪束品质要求，首先定出腔体基本参数，然后报告了腔形、场分布、谐振频率、耦合度等的设计考虑，并给出腔体测量结果，最后介绍了阴极结构的设计．     

RF electric field penetration and power deposition into nonequilibrium planar-type inductively coupled plasmas

The RF electric field penetration and the power deposition into planar-type inductively coupled plasmas in low-pressure discharges have been studied by means of a self-consistent model which consists of Maxwell equations combined with the kinetic equation of electrons. The Maxwell equations are solved based on the expansion of the Fourier--Bessel series for determining the RF electric field. Numerical results show the influence of a non-Maxwellian electron energy distribution on the RF electric field penetration and the power deposition for different coil currents. Moreover, the two-dimensional spatial profiles of RF electric field and power density are also shown for different numbers of RF coil turns.     

THE COUPLED RESONATOR MODEL AND THE DISTRIBUTION OF THE ELECTRIC FIELD ON THE AXIS IN THE PERIODIC CAVITY CHAIN

The Coupled resonator model and the distribution of the electric Field on the axisin the singly periodic cavity chain and biperiodic chain with full-cavity terminationsare analysed by Helmholtz Equation using the symmetry properties of the structure.It is another method to check coupled circuit theory. The results given in this paper forthe singly periodic cavity chain with full- cavity terminations was verified by a 600MHZ linac model of IHEP.     

A hybrid Monte Carlo/fluid model of RF plasmas in aSiH4/H2 mixture

A fluid model for simulating the capacitively coupled steady RF plasmas in a monosilane-hydrogen mixture under plasma-processing conditions is developed. This model includes Monte Carlo treatment for electron transport properties in the mixture. The Monte Carlo simulation shows that the electron transport phenomena in the nonuniform RF field of 10 MHz are not in equilibrium with the local electric field. The nonequilibrium transport properties are incorporated in the fluid model (hybrid model) by modifying the equilibrium values of the swarm parameters using data from the Monte Carlo simulation. Using this model, the spatiotemporal variations of the charged species and the electric field in the sheath region of the RF plasma are calculated. For obtaining the steady RF plasma structure, ion-induced slow processes such as recombination and diffusion of ions are calculated by combining the hybrid model with rate equations for ions. Using the calculated steady RF plasma structure, a preliminary calculation of the silyl (SiH ₃) and hydrogen (H) radical distributions caused by the generation, diffusion, and reaction of the radicals are carried out. The effect of sticking on the profile of the radical distribution is presented