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耦合腔行波管慢波结构的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
利用三维电磁场程序MWS及周期性高频结构的场对称计算模型,对X波段休斯耦合腔慢波结构和Kα波段毫米波梯形耦合腔慢波结构进行了场结构的数值模拟,给出了满足整管设计要求的慢波结构,色散特性和耦合阻抗。 相似文献
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本文建立了Chodorow型耦合腔慢波结构的解析模型, 利用并矢格林函数结合矩量法求解了场匹配方程, 给出了色散方程和耦合阻抗的计算式, 并数值计算出一个X波段Chodorow型慢波结构的高频特性. 结果表明, 本文方法的色散特性以及耦合阻抗与仿真软件HFSS计算的结果有很好的一致性, 且计算效率更高, 同时精度远高于等效电路法, 对工程设计有好的参考价值.
关键词:
Chodorow型耦合腔慢波结构
色散特性
耦合阻抗
场匹配 相似文献
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对几种用3维MAFIA仿真软件以及利用其准周期边界条件和后处理模块计算耦合腔行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法进行了讨论,另外还对两种阻抗_总阻抗和Pierce耦合阻抗的定义进行了充分讨论。考虑到休斯结构耦合腔行波管的电子是与耦合腔慢波结构的负一次谐波发生作用和耦合阻抗应该是电子注截面上的平均值等,指出总阻抗和Pierce耦合阻抗之间相差一个因子,考虑了这个修正因子之后,其结果将更接近实际情况。用这些方法计算耦合腔行波管的冷测特性,得到了与实验冷测值十分接近的结果。 相似文献
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"神龙一号"加速器在束流调试初期出现了严重的BBU,该BBU是由偏心束流通过多功能腔时激励的TMllo 模引起的.分别以解析分析、数值计算和实验测量等方法对多功能腔的高频特性进行分析.几种方法得到的TMllo模频率与实验结果吻合,而横向耦合阻抗则有倍数之差,但都证明多功能腔在TMllo模式下的横向耦合阻抗过大,是激励BBU的最主要的因素.为此,设计了对多功能腔其他功能不产生影响的可以轴向伸缩的网罩.用来屏蔽多功能腔间隙.使用网罩后效果非常显著,实验结果表明,BU受到抑制,束流脉冲中的高频振荡消失. 相似文献
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对几种用3维MAFIA仿真软件以及利用其准周期边界条件和后处理模块计算耦合腔行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法进行了讨论,另外还对两种阻抗_总阻抗和Pierce耦合阻抗的定义进行了充分讨论。考虑到休斯结构耦合腔行波管的电子是与耦合腔慢波结构的负一次谐波发生作用和耦合阻抗应该是电子注截面上的平均值等,指出总阻抗和Pierce耦合阻抗之间相差一个因子,考虑了这个修正因子之后,其结果将更接近实际情况。用这些方法计算耦合腔行波管的冷测特性,得到了与实验冷测值十分接近的结果。 相似文献
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在HIRFL-CSRm上进行高能量密度物理和等离子体物理的研究需要一个能提供高电压的高频腔来对束团进行纵向压缩, 而磁合金加载腔获得较高的加速场梯度可以满足这一要求, 且腔体不需要调谐, 从而简化了高频控制系统。为了选择磁导率和阻抗较大、Q值(品质因数)小于1的磁合金材料来加载压缩高频腔, 对型号为V和A的两种磁合金材料进行了测试。测试结果表明: 型号为V的材料具有较大的磁导率、 阻抗和小于1的Q值, 将被用来加载腔体以获得足够高的加速电场梯度。A high voltage RF cavity is required to compress the beam bunch in the longitudinal for high energy density physics and plasma physics research at HIRFL CSRm. A magnetic alloy (MA) loaded cavity which has high acceleration gradient and without tuning loop (can simplify the RF control system), can meet the requirement. In order to select a proper MA material with higher permeability and shunt impe dance, Q< 1 value to load the RF compression cavity, two different MA materials V and A have been tes ted. The results indicate that the material V will be better for the construction of the RF cavity than material A because of its higher permeability and shunt impedance, Q< 1 value. 相似文献
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花瓣形加速器加速腔结构的优化设计 总被引:2,自引:1,他引:1
介绍了一种新型辐照加速器——花瓣形加速器NB100(10 MeV/100 kW)。用电磁场3维仿真软件模拟计算了此种加速器加速腔的高频特性参数,研究了腔体特性参数与几何尺寸的关系,在考虑电子束渡越时间情况下,优化出了一组频率为100 MHz时的加速腔结构其尺寸为:腔体高度1 547 mm,外筒内半径980 mm,内筒外半径240 mm,内筒倒圆角半径210 mm,外筒倒圆角半径110 mm。计算结果表明:该种新加速腔具有较高的有效分路阻抗和品质因数。 相似文献
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以HIAF-CRing上典型离子238U34+为研究对象,对其纵向俘获和加速的动力学过程进行了研究。累积后的粒子能量为800 MeV/u, 经过绝热俘获和加速后,粒子被加速至1 130 MeV/u。研究结果表明,通过选择适当的俘获时间、绝热参数以及相空间面积因子等参数,应用优化后的高频俘获加速曲线,可以获得更高的俘获和加速效率。通过粒子纵向动力学追踪软件ESME 上进行模拟,得到了优化后的高频相位、高频电压曲线,使得俘获效率达到99.3%,加速效率近乎100%。同时确定出了CRing 高频腔加速U34+ 所需满足的特性参数,即电压需达到40 kV,频率范围是0:31s0:34 MHz。To reduce the beam loss during the capture and acceleration processes of CRing in HIAF project, the longitudinal beam motion is investigated using the typical ion of 238U34+during the two processes mentioned above. The ions will be captured adiabatically firstly and then will be accelerated from 800 to 1130 MeV/u with a high efficiency using optimized RF voltage and RF phase program. After that the bunched beam will be debunched for the later beam compression. Simulation of these processes by tracking appropriate distributions with the longitudinal beam dynamics code ESME has been used tofind optimum parameters such as RF phase, RF voltage. The variation of the parameter during the RF cycle and the character parameters of the RF cavity are presented. 相似文献
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叙述了兰州重离子加速器注入器(SFC)高频系统的200 kW高频机与高频腔体的功率匹配,匹配测量系统的工作原理,以及对匹配系统的改进和完善,并对高频腔体的输入阻抗和耦合电容进行了计算。为提高高频系统的稳定性和可靠性,对影响高频功率传输和D电压提高的问题进行了深入的研究和改进。采用矢量阻抗仪冷态测量腔体匹配阻抗的方法和一些相应的技术和措施,用矢量电压表动态测量功率输出级的相位差,判断D电路是否工作在匹配状态,从而使SFC的D电压由原来的50~65 kV(不稳定)提高到稳定工作的105 kV,改善了SFC的工作状态和保证了SFC的高效运行。 相似文献
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叙述了兰州重离子加速器注入器(SFC)高频系统的200 kW高频机与高频腔体的功率匹配,匹配测量系统的工作原理,以及对匹配系统的改进和完善,并对高频腔体的输入阻抗和耦合电容进行了计算。为提高高频系统的稳定性和可靠性,对影响高频功率传输和D电压提高的问题进行了深入的研究和改进。采用矢量阻抗仪冷态测量腔体匹配阻抗的方法和一些相应的技术和措施,用矢量电压表动态测量功率输出级的相位差,判断D电路是否工作在匹配状态,从而使SFC的D电压由原来的50~65 kV(不稳定)提高到稳定工作的105 kV,改善了SFC的工作状态和保证了SFC的高效运行。 相似文献
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初级绕有线圈的铁氧体环形成电感,如果同时在其次级绕有偏磁线圈并加一直流电流,当此电流改变时,铁氧体导磁率会随之改变,绕有线圈的铁氧体环的电感量也就相应改变。加载了铁氧体环谐振腔的谐振阻抗与铁氧体导磁率、品质因数及腔体谐振频率的乘积成正比,而腔体谐振阻抗直接决定其所需功率的大小。讨论了铁氧体环导磁率和品质因数的测量原理,给出了测试装置的具体电路和测量结果。 相似文献
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A 10 MeV compact cyclotron (CYCHU-10) has been developing in Huazhong University of Science and Technology (HUST). The RF system includes a 10 kW RF power generator and a resonance cavity. There is no automatic frequency tuning equipment in the cavity due to space limitations, so the generator must search and track the cavity resonant frequency. AD9850 synthesizer is used to generate RF signal in the experimental prototype, and a fine sinusoidal waveform around 99 MHz is obtained with the method of picking up a special aliased signal from the synthesizer’s output, and the output power level can be set by regulating the resistor connected to the Pin ‘R set’. The final stage amplifier based on tetrode operates in the grounded cathode configuration, and the schematic of the tetrode circuit is illustrated. The method of searching the resonant frequency is discussed in detail. For the sake of a compact and robust structure, the resonance cavity will adopt non-uniform characteristic impedance coaxial structure, and the magnet surface electroplated with copper will be used as dummy Dees. The precise shapes and dimensions of the cavity are designed and simulation results are carried out in this paper. The distributions of electromagnetic field are illustrated by means of numerical calculation analysis, and the wooden model test is preformed as well. 相似文献