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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 265 毫秒
1.
近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边耦合电子直线加速器,本文对基于该加速器的模拟计算研究进行了介绍。EGUN和HFSS分别用来设计电子枪和边耦合加速结构。通过将EGUN计算得到的电子束流参数和HFSS计算得到的三维电磁场分布数据引入到PARMELA中,完成了对该加速器的多粒子动力学研究。模拟结果显示,所设计的加速器完全能够满足设计指标的要求。最终,在考虑束流负载效应的因素后,完成了边耦合加速结构的微波结构设计。  相似文献   

2.
现代的电子直线加速器是指电子束在微波电场作用下,直线地通过加速结构,能量不断增加的装置.有时又称作电子林耐克(Linac).在电子加速器中它占有十分重要的地位.加速结构通常是一段带圆盘负荷的金属圆波导(见图1,也存在其它加速结构,如后面淡到的边耦合腔结构),利用在其中传播的TM01波纵向电场分量Ez加速电子。加上金属圆盘负荷主要是为了把电磁波传播的相速减到小于或等于光速,以便实现同步加速.本文主要谈谈这类电子直线加速器的现状和发展趋势,并不包括静电加速器、直线电子感应加速器和其它一些低能强流直线加速器.但某些以电子直线加…  相似文献   

3.
介绍了10MeV/20kW大功率辐照加速器的设计. 该加速器采用返波型行波加速结构加速管, 综合了常规行波加速结构微波反射小、频率稳定性好和驻波加速结构分流阻抗高的优点. 加速器工作于S波段, 中心频率为~2856MHz. 利用自编的模拟程序AccDesign进行物理设计, 设计输出电子束能量为10MeV, 脉冲流强300mA, 加速管总长1.5m, 模拟计算结果显示微波至电子束的转换效率为66%. 同时利用计算机仿真程序对加速腔的温度和应力分布进行了计算, 得到了微波功率损耗对加速腔频率的影响.  相似文献   

4.
 TRIUMF 的三期升级工程(ARIEL) 计划建造一个 50 MeV 平均流强为10 mA的电子直线加速器作为注入器,通过光裂反应生成放射性核素。电子直线加速器包括两个主要部分:注入器和后加速器,注入器完成电子能量从100 keV到10 MeV的转换,随后的后加速器将电子能量从10 MeV加速到50 MeV。电子源拟采用重复频率为650 MHz的热电子枪提供初始能量为100 keV,束长为 171 ps的电子束。束流动力学模拟了几种不同的设计方案以获得最优化的设计,模拟显示通过对腔体以及聚焦元件的仔细设计以及电子枪出射电子的参数选择, 电子束能量在达到50 MeV时束长可以被聚焦到 11.75 ps (对应于1.3 GHz 频率下5.5°) ,并且可以使电子束在超导低温柜中的尺寸保持在1.26 cm以下。  相似文献   

5.
C波段全密封加速管研制   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 介绍了一台1.5MeV的C波段便携式无损电子直线加速器的全密封加速管的设计、微波冷测和研制,热测结果表明该加速管满足加速器的设计要求。  相似文献   

6.
介绍了杀灭邮件中携带炭疽菌用2MeV电子直线加速器的物理设计过程, 其中包括加速结构设计和束流动力学的计算:加速结构基本参数、纵向相运动、能量增长情况以及束流能谱、聚焦线圈设计和束流横向聚焦计算等.该加速装置经过测试各项指标已达到设计要求.  相似文献   

7.
介绍了10MeV/20kW大功率辐照加速器的设计.该加速器采用返波型行波加速结构加速管,综合了常规行波加速结构微波反射小、频率稳定性好和驻波加速结构分流阻抗高的优点.加速器工作于S波段,中心频率为2856MHz.利用自编的模拟程序AccDesign进行物理设计,设计输出电子束能量为1OMeV,脉冲流强300mA,加速管总长1.5m,模拟计算结果显示微波至电子束的转换效率为66%.同时利用计算机仿真程序对加速腔的温度和应力分布进行了计算,得到了微波功率损耗对加速腔频率的影响.  相似文献   

8.
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.  相似文献   

9.
100 MeV电子直线加速器的物理设计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 能量为100 MeV左右的高性能电子直线加速器是第三代同步辐射光源注入器和自由电子激光注入器的重要组成部分,采用热阴极栅控电子枪、聚束系统和4根SLAC型加速管作为加速器主体结构,一套45 MW的速调管调制器系统和波导系统作为微波功率源系统。设计中,使用了国际通用的模拟软件对加速器的动力学特性进行了数值模拟和参数优化,电子束能量达到100 MeV以上,能散小于1%,归一化发射度小于30 mm·mrad。  相似文献   

10.
12MeV直线感应电子加速器   总被引:10,自引:6,他引:4       下载免费PDF全文
 12MeV直线感应电子加速器(LIA)是经12MeV LIA能量升级和系统改进而来,该机通过在10MeV LIA加速末端续接四个加速组元并调整脉冲功率系统, 将输出的电子束的能量升级至12MeV;同时,重新设计的输运磁场分布及聚焦系统更趋于合理,使经10MeV LIA升级和改进后的12MeV LIA,打靶电子束能量达到12MeV,束流约2.6kA,脉冲半高宽约89ns,焦斑约4 mm。  相似文献   

11.
We present the physics design of a 10 MeV, 6 kW S-band (2856 MHz) electron linear accelerator (linac), which has been recently built and successfully operated at Raja Ramanna Centre for Advanced Technology, Indore. The accelerating structure is a 2π/3 mode constant impedance travelling wave structure, which comprises travelling wave buncher cells, followed by regular accelerating cells. The structure is designed to accelerate 50 keV electron beam from the electron gun to 10 MeV. This paper describes the details of electromagnetic design simulations to fix the mechanical dimensions and tolerances, as well as heat loss calculations in the structure. Results of design simulations have been compared with those obtained using approximate analytical formulae. The beam dynamics simulation with space charge is performed and the required magnetic field profile for keeping the beam focussed in the linac has been evaluated and discussed. An important feature of a travelling wave linac (in contrast with standing wave linac) is that it accepts the RF power over a band of frequencies. Three-dimensional transient simulations of the accelerating structure along with the input and output couplers have been performed using the software CST-MWS to explicitly demonstrate this feature.  相似文献   

12.
CRRFA-30L波段射频加速器   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 主要介绍CRRFA-30L波段射频加速器结构和性能,论述了热阴极射频腔注入器、束流加速系统、微波功率源和控制等结构中主要技术及其研究进展,给出了加速器输出束流参数测量与测量结果分析,达到设计应用要求。  相似文献   

13.
朱雄伟 《中国物理 C》2002,26(3):286-289
模拟研究了1.6个腔、高梯度的W-band光阴极微波电子枪系统,该系统能产生和加速300pC的电子束团.设计系统由频率91.392GHz光阴极微波电子枪以及频率91.392GHz行波加速结构组成.基于射频直线加速器标度律与数值模拟结果,设计系统能产生能量1.74MeV,电量300pC,束团长度0.72ps,归一化横向发射度0.55mm·mrad的电子束团.研究了高频、高梯度下的束流动力学.由于高梯度,有质动力效应在束流动力学中起重要作用,且由于横向与纵向之间的耦合,在基次空间谐波的情形下,仍然存在着有质动力聚焦效应.  相似文献   

14.
王发芽 《中国物理 C》2004,28(10):1109-1115
对一个新型、紧凑、高效的电子直线加速器的加速管的设计,进行了等阻抗与等梯度两种结构的比较研究.对于使用一个5MW速调管的能量和相位经过选择的用毕束流注入到两种加速管的情况应用Parmela程序进行了模拟计算.说明宜于加工和调试的等阻抗加速管更为适宜.最后,简单地讨论了如用更高功率(如30MW?,相应加速能量约为30MeV)的速调管用毕束流作为这种新型加速器的注入束时,等阻抗加速结构除了在设计、加工、调试中的简单易行外,同时模拟结果表明整个加速管无需外加横向聚焦磁场.  相似文献   

15.
In China, polymer radiation processing has become one of the most important processing industries. The radiation processing source may be an electron beam accelerator or a radioactive source. Physical design of an electron beam facility applied for radiation crosslinking is introduced in this paper because of it’s much higher dose rate and efficiency. Main part of this facility is a 10 MeV travelling wave electron linac with constant impedance accelerating structure. A start to end simulation concerning the linac is reported in this paper. The codes Opera-3d, Poisson-superfish and Parmela are used to describe electromagnetic elements of the accelerator and track particle distribution from the cathode to the end of the linac. After beam dynamic optimization, wave phase velocities in the structure have been chosen to be 0.56, 0.9 and 0.999 respectively. Physical parameters about the main elements such as DC electron gun, iris-loaded periodic structure, solenoids, etc, are presented. Simulation results proves that it can satisfy the industrial requirement. The linac is under construction. Some components have been finished. Measurements proved that they are in a good agreement with the design values.  相似文献   

16.
A laser driven photoemissive high-brightness electron source at Peking University is reported.Through a DC accelerating gap of 100kV voltage,the device is capable of delivering high-brightness electron beam of 35—100ps pulse duration when irradiated with a mode-locked YAG laser.The geometry of the gun is optimized with the aid of simulation codes EGUN and POISSON.The results of experimental studies on ion implanted photocathode and cesium telluride photocathode are given.The proposed laser driven superconducting RF gun is also discussed.  相似文献   

17.
基于KONUS束流动力学理论,完成了一台工作频率为162.5 MHz、占空比为1%的交叉指型漂移管直线注入器(IH-DTL)的动力学设计。该IH-DTL内置两套三组合四极透镜,共有41个加速单元,可为同步加速器提供流强400 eμA、能量4 MeV/u的C4+束流。在动力学设计过程中着重对每个加速间隙的同步能量偏差、注入相位和间隙电压等参数进行优化,使得该IH-DTL的横向归一化RMS接收度达到0.24 πmm·mrad,且横纵向归一化发射度增长小于10%,有利于提高同步环的注入效率。然后根据动力学设计的结构参数进行IH-DTL的高频仿真计算,将得到的三维电磁场分布导入PIC粒子跟踪程序中进行束流动力学模拟。动力学模拟结果显示,束流在IH-DTL出口的横向自然发射度小于13 πmm·mrad,达到了同步环的注入要求,而且在7%的垂直二极场分量下,束流中心的横向偏移在±0.5 mm以内,整体的束流传输效率高于99%。An interdigital H-mode drift tube linac (IH-DTL) with KONUS beam dynamic has been designed, which operation frequency was chosen 162.5 MHz. This IH-DTL consists of 41 accelerating cells and two quadrupole magnets triplets, can provide the C4+ with the current of 400 eμA and energy of 4 MeV/u for the synchrotron. In the beam dynamic design, the synchronous particle energy, inject RF phase and the acceleration voltage of each gap are optimized carefully to make the transverse normalized RMS acceptance of the IH-DTL to be 0.24 πmm·mrad and the beam emittance growth small than 10%. Then the RF structure was designed and the 3D electromagnetic field was imported into the PIC particle tracking code for the beam dynamic simulation. The transverse beam emittance at the exit of the IH-DTL is small than 13πmm·mrad which meets the injection requirement of the synchrotron. What is more, under the 7% vertical dipole fields component, the offset between the beam center and the drift tube's axis is ±0.5 mm at most. The transmission efficiency of the IH-DTL is higher than 99% for the whole beam in the acceptance.  相似文献   

18.
 为了将BEPCⅡ直线加速器的正电子注入速率提高到单脉冲运行时的两倍左右, 提出了双脉冲产生和加速的方案。对BEPCⅡ直线加速器双脉冲加速的束流动力学进行了模拟, 首次给出了双脉冲的模拟方法。此外, 还在BEPCⅡ直线加速器上进行了双脉冲加速的初步实验研究, 为以后BEPCⅡ直线加速器的进一步改造提供了参考。  相似文献   

19.
赵维  唐晓  史戎坚  侯汨 《中国物理 C》2012,36(8):765-768
The RF coupler is a key component for an accelerating structure which is the most important component for a linac. In order to feed microwave power into the accelerating cavities effectively, the coupler has to be well matched with the feeding waveguide. In this paper, an electron linac coupler was designed, constructed and tested. A numerical simulation method based on the Kyhl's method was employed to search for the optimal dimensions of the coupler. The frequency and the coupling coefficient as a function of the coupler dimensions were also calculated. The results fitted the Kyhl's method simulation results well and gave tolerances of the coupler. The coupler was brazed to the accelerating cavities and it was cold-tested and hot-tested. The experimental results were consistent with the numerical simulation results.  相似文献   

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