325 MHz中β超导Spoke腔的腔型对比和选择

中国科学院高能物理研究所一直在研究频率为325 MHz、中低β Spoke超导加速腔，以应用在加速器驱动的次临界系统(ADS)的强流质子直线加速器中。通过对超导腔设计方法和设计原则的研究，使用CST仿真软件设计了单Spoke腔、双Spoke腔、三bar Spoke腔三种Spoke腔型。其中三bar Spoke腔和双Spoke腔一样，都有着三个加速间隙，但是Spoke柱的结构不同。在腔型设计中，对三种Spoke腔的模型均作了参数化处理。然后通过CST的参数化扫描来优化腔体形状以使得峰值电场与加速梯度的比值最小，同时使峰值磁场与加速梯度的比值处于较低范围。本文对三种腔型进行了高频结构优化和参数分析，选用了双Spoke腔型作为设计方案，并对电磁场等进行了优化设计。