直线加速器同轴负载材料FeSiAl的电磁参数测试及仿真

 为获得直线加速器同轴负载材料FeSiAl的介电常数和磁导率,基于同轴传输反射法,利用矢量网络分析仪,对同轴负载磁性吸波材料FeSiAl的电磁参数进行了测试研究,同时利用电磁场分析软件Microwave Studio进行了测试仿真。研究表明,测量中加工样品与其夹具之间的装配间隙对电磁参数的测试值存在较大影响,进而制作了不同配比的FeSiAl微粉和固体石蜡混合样品,获得混合样品的稳定测试值。对求取电磁参数等效公式的适用性研究表明,Bruggeman,Looyenga,QCACP公式适用于描述该FeSiAl微粉的电磁特性,最后给出了FeSiAl材料的电磁参数。     

束流位置监测系统的研制及其在国家同步辐射实验室二期工程中的应用

 介绍一种储存环束流位置监测系统的标定装置。这套标定装置是为NSRL二期工程储存环注入段真空盒改造而研制的。系统的标定精度达±0.01mm。该装置已用于新增注入段真空管的束流位置探测器的定标，获得了探头定标值，并根据其拟合和计算结果对注入段真空管进行了筛选，被选中的真空管已装入储存环注入段。     

2kW行波加速器加速管冷却系统的数值优化设计

 利用工程设计分析软件I DEAS，对高功率加速管的冷却系统进行了计算机辅助设计研究，并通过对不同冷却条件下加速管的温度场、冷却系统的冷却效果进行的数值模拟，实现了加速管冷却系统的优化设计。这可为高束流功率低能电子直线加速器的设计提供参考。     

基于3维实体重建的直线加速器加速管热稳定性的优化设计

 行波电子直线加速器运行时加速管腔体因铜损会产生不均匀的热变形和腔频率偏移。因无法获知腔频率的准确偏移值,设计加速管冷却系统的一种经验设计方法是控制管体温度离散度在3 ℃之内。提出并实现了一种以直接控制加速管腔体频率离散度为设计目标的方法。采用插值蒙皮曲面造型理论,依据温度场和热变形的有限元仿真结果,高精度重建出变形后的腔体3维实体模型。将其导入到电磁场分析软件微波工作室,解算出不均匀温度分布造成的热变形引起的各腔频率偏移,实现了热-结构-电磁场的耦合分析。以加速管腔体频率离散度最小为设计目标,获得冷却系统优化参数。相对于经验设计方法,可大大减小冷却水流量和水压差,节约运行成本。     

电子帘加速器中阴栅组件结构的数字化设计

 在电子帘加速器的电子枪阴栅组件的结构设计中引入有限元分析法，研究不同材料不同结构的阴栅组件的温度场及其分布，进而得到了优化的结构及热源参数。在以2.35kW电功率加载于直径为１mm的热源钨丝时，在发射体上获得了产生稳定电子束流所需的1 400~1 430℃的均匀温度场，设计结构的热效率达到75%。计算中采用了一种迭代方法，只需4次迭代计算就获得了收敛的计算结果，从而在计算中能够采用各材料准确的热物性参数，使计算过程简洁有效。     

直线加速器Kanthal合金高功率同轴负载设计及功率分布

 为满足辐照直线加速器的小型化需求,提出利用同轴负载代替波导式负载结构的方案,其关键技术是利用涂敷在加速腔内壁的微波吸收材料直接吸收剩余微波功率。针对面吸收型负载材料Kanthal(Fe-Cr-Al)合金,采用2π/3模式6腔2周期谐振腔结构,运用CST仿真进行S波段同轴负载设计。对涂层涂敷位置及面积对负载腔工作频率和品质因子的影响进行了详细的仿真分析,并得到了满足2 856 MHz工作频率的腔体尺寸补偿值;设计了一种6腔2周期同轴负载,单路衰减可达-18.63 dB。吸波涂层及腔体铜壁表面功率损耗密度的计算结果表明,腔体周向功率损耗呈均匀分布,阑片表面呈抛物线型分布。