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1.
Ou-Zheng Xiao 《中国物理 B》2022,31(8):88401-088401
To reduce the energy demand and operation cost for circular electron positron collider (CEPC), the high efficiency klystrons are being developed at Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences. A 800-kW continuous wave (CW) klystron operating at frequency of 650-MHz has been designed. The results of beam-wave interaction simulation with several different codes are presented. The efficiency is optimized to be 65% with a second harmonic cavity in three-dimensional (3D) particle-in-cell code CST. The effect of cavity frequency error and mismatch load on efficiency of klystron have been investigated. The design and cold test of reentrant cavities are described, which meet the requirements of RF section design. So far, the manufacturing and high-power test of the first klystron prototype have been completed. When the gun operated at DC voltage of 80 kV and current of 15.4 A, the klystron peak power reached 804 kW with output efficiency of about 65.3% at 40% duty cycle. The 1-dB bandwidth is ±0.8 MHZ. Due to the crack of ceramic window, the CW power achieved about 700 kW. The high-power test results are in good agreement with 3D simulation.  相似文献   
2.
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   
3.
We designed a 100 MeV/100 kW electron linear accelerator for NSC KIPT, which will be used to drive a neutron source on the basis of subcritical assembly. Beam dynamics studies have been conducted to reach the design requirements (E=100 MeV, P=100 kW, dE/E<1% for 99% particles). In this paper, we will present the progress of the design and the dynamic simulation results. For high intensity and long beam pulse linear accelerators, the BBU effect is one big issue; special care has been taken in the accelerating structure design. To satisfy the energy spread requirement at the linac exit, the particles with large energy difference from the synchronous particle should be eliminated at a low energy stage to ease the design of the collimation system and radiation shielding. A dispersion free chicane with 4 bending magnets is introduced downstream of the 1st accelerating section; the unwanted particles will be collimated there.  相似文献   
4.
周祖圣  刘波 《中国物理 C》2005,29(12):1196-1199
北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)要求其直线注入器提供更高的能量和流强, 为此必须设计大电流和小发射度的新电子枪, 以提高正电子的产额. 利用ANSYS对BEPCⅡ新电子枪的温度场分布及结构的热变形进行了模拟分析. 对于电子枪复杂的内部结构形态以及能量转换方式, 分析了传导传热方式对温度场的影响. 在此基础上进行了温度场与结构变形的耦合分析, 利用EGUN对电子枪形变前后束流光学特性进行模拟分析, 并对模拟结果与试验 测试结果进行了分析比较.  相似文献   
5.
BEPCⅡ(北京正负电子对撞机重大改进工程)要求其直线注入器提供更高的能量和流强,为此必须改进正电子产生靶前后的加速管,以提高加速梯度,并消除原有加速管因长期运行后性能有所下降的隐患.本文叙述了新加速管的高功率测试,包括测试装置的设计、建立,微波功率源(速调管)的调试和加速管高功率测试结果及其分析.  相似文献   
6.
BEPCII直线注入器的尾场效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
BEPCII直线注入器中的强流、短束团的尾场效应将损害束流的性能.用分析解和数值模拟计算的方法,系统地研究了尾场对纵向和径向束流动力学的影响,包括单束团的短程尾场和多束团的长程尾场对束流能量、能散、发射度、轨道和初级电子束在正电子产生靶上束斑尺寸的影响等.研究了有效抑制这些尾场效应的措施  相似文献   
7.
高功率速调管聚焦磁场设计研究   总被引:2,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
 国产45 MW速调管是在原国产30 MW HK-1型速调管的基础上改进和发展起来的,其聚焦磁场设计也是参照30 MW速调管聚焦磁场设计并在其基础上加工改造完成。为此必须对旧聚焦系统进行改造,设计出符合需要的磁场分布,以满足45 MW速调管工作的需要。首先从理论上找出速调管工作时的理想磁场值,根据该磁场分布设计出相应的线圈结构;其次根据45 MW速调管的结构尺寸,对30 MW速调管的线圈支架进行改造,利用旧线圈和新支架组成新的聚焦系统;最后,根据理论模拟和测试结果,调整和优化各组线圈的电流值,给出速调管工作时的各组聚焦电源运行参考值。叙述了新聚焦线圈的理论设计和测试分析,包括新线圈支架的设计、水冷系统与线圈的结构安排和整体的测试结果,最后根据速调管高功率测试运行状态给出速调管工作时的聚焦线圈电流的参考值。  相似文献   
8.
ADS注入器Ⅰ高频四极场(RFQ)功率源系统将为325MHz RFQ提供连续波功率,使束流离开RFQ时,其能量达到几MeV。功率源系统除了补偿RFQ腔耗外,还必须提供足够的功率以保证RFQ中的加速电场。ADS注入器ⅠRFQ功率源系统主要包括600kW连续波速调管、80kV/18A基于脉冲步进调制技术的PSM电源、环流器以及相应的波导传输系统等。根据ADS总体指标和RFQ的相关技术参数,提出了功率源的总体布局、技术指标以及设计要求等,在此基础上完成系统安装与调试,并通过专家组测试与验收。  相似文献   
9.
In the NSC KIPT linac, a neutron source based on a subcritical assembly driven by a 100 MeV/100 kW electron linear accelerator is under design and development. The linear accelerator needs a new high current electron gun. In this paper, the physical design, mechanical fabrication and beam test of this new electron gun are described.The emission current is designed to be higher than 2 A for the pulse width of 3 μs with repetition rate of 50 Hz.The gun will operate with a DC high voltage power supply that can provide a high voltage up to 150 kV. Computer simulations and optimizations have been carried out in the design stage, including the gun geometry and beam transport line. The test results of high voltage conditioning and beam test are presented. The operation status of the electron gun system is also included. The basic test results show that the design, manufacture, and operation of the new electron system are basically successful.  相似文献   
10.
120 MW束流功率速调管电子枪设计   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
 速调管电子枪是速调管重要部件之一,它为速调管高频腔提供直流电子注。对国产50 MW速调管电子枪束流光学系统进行了模拟分析,并对电子枪陶瓷筒进行了重新设计和优化。为了在国产30 MW速调管的基础上设计50 MW速调管,采用进口钡钨电子枪阴极来减小蒸发和抑制打火,将电子注电压提高到320 kV,电流和导流系数分别为346 A和1.91 μp,以满足速调管功率提高的需要。设计出低电场强度(22.1 kV/mm)电子枪新结构,即在不影响电子枪内部束流稳定的前提下,将陶瓷筒设计成靠近阴极端半径较大而远离阴极端半径较小的形状,以避免高功率运行致使陶瓷筒的损坏。  相似文献   
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