收藏本站
《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低能量强流高电荷态RFQ加速器的研究

马伟  
【摘要】:射频四极(RFQ)加速器是加速低能强流连续波(CW)束流的的最有效装置,而实现CW RFQ稳定运行是强流离子加速器研究的热点和难点。本论文以CW RFQ加速器稳定运行为目标,系统地完成了强流重离子CW RFQ加速器的研制。CW RFQ加速器非常适合加速强流低能束流,而实现其稳定运行面临众多挑战。论文中,针对CW RFQ稳定运行面临的问题,进行以下研究。为了降低腔体功耗与功率密度,比较多种RFQ加速器腔型,选用了适合强流CW加速的腔型,优化腔体结构,降低腔体最大表面场;为了稳定腔体的电磁模式,研究四翼型腔体中模式频率分离问题和π模杆结构对频率分离的作用,降低腔体中二极场的对四极场的混合度,通过腔体低功率测试和调谐,达到所需的频率和场分布;为了维持腔体的频率稳定,研究腔体频率随冷却水温度的变化规律,实现腔体频率的在线调谐;为了保证腔体的结构稳定,进行腔体的多物理场耦合分析,研究冷却水流量和温度变化引起的腔体形变和应力变化,提出水温在线调谐方案和冷却水流量温度控制方案;为了控制腔体的二次电子倍增效应,研究了腔体中不同功率情况下二次电子倍增发生的可能性,避免腔体在束流所需功率时发生二次电子倍增效应;为了实现高频功率的稳定输出和耦合,采用固态功率源提供功率,使用双端口耦合器进行功率耦合。本论文基于以上有助于CW RFQ稳定运行方法的研究,结合低能量强流高电荷态加速器装置(LEAF)的需求,完成了LEAF RFQ加速器从高频设计、多物理场分析、水温在线调谐方案研究、低功率测试、高功率锻炼及束流加速实验的全过程设计和研究,成功研制了LEAF RFQ加速器,测试表明该RFQ加速器满足CW稳定运行的要求,具备为实验终端提供高性能稳定束流的能力。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL50

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金钱玉;赵环昱;张俊杰;沙杉;张周礼;李章民;刘伟;张雪珍;孙良亭;赵红卫;;直接等离子体注入模式下激光离子源与RFQ匹配的模拟研究[J];原子核物理评论;2015年S1期
2 石庆喜;梁新元;;一种改进的RFQ网络公平拥塞控制方法[J];微电子学与计算机;2007年05期
3 丁行政;;供应商对阿里巴巴RFQ商业化的应对策略分析[J];特区经济;2016年11期
4 于金祥,陈佳洱,李纬国,任晓堂,方家驯;RFQ加速器同时加速q/M正负离子的设想[J];核物理动态;1996年02期
5 宋翔翔;郭之虞;朱昆;颜学庆;李纬国;方家驯;;RFQ加速器腔体电场分布的冷模测量[J];北京大学学报(自然科学版);2006年03期
6 陈佳洱,方家驯,李纬国,吴瑜,颜学庆;关于分离作用射频四极场(RFQ)加速结构的设想[J];自然科学进展;2002年01期
7 欧阳华甫,傅世年;分段共振耦合RFQ的调谐与测量[J];高能物理与核物理;2003年06期
8 石爱民;孙列鹏;张周礼;何源;卢亮;李晨星;徐显波;施龙波;王文斌;;C-ADS项目RFQ加速腔的射频耦合器研制[J];原子能科学技术;2015年S2期
9 任晓堂,陆元荣,于金祥,王忠义,李纬国,郭菊芳,宋执中,李雨松,方家驯,陈佳洱;RFQ加速器同时加速同荷质比正负离子的实验研究[J];高能物理与核物理;2000年04期
10 朱志超;黄文学;罗文;周青芝;宋英明;李海;;RFQ冷却聚束器轴向电场对束流传输的影响[J];科学技术与工程;2013年36期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢亮;施龙波;徐显波;马伟;张周礼;孙列鹏;李晨星;何源;赵红卫;;窗耦合型强流重离子RFQ的腔体设计[A];中国核科学技术进展报告(第四卷)——中国核学会2015年学术年会论文集第7册(计算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚变与等离子体物理分卷、脉冲功率技术及其应用分卷、辐射物理分卷)[C];2015年
2 黄文学;王玥;徐瑚珊;孙志宇;肖国青;詹文龙;;用于放射性束流的RFQ冷却聚束器[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(一)[C];2004年
3 黄文学;王玥;徐瑚珊;孙志宇;肖国青;詹文龙;;用于放射性束流的RFQ冷却聚束器[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(二)[C];2004年
4 黄文学;王玥;徐瑚珊;孙志宇;肖国青;詹文龙;;用于放射性束流的RFQ冷却聚束器[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年
5 崔保群;马鹰俊;李立强;马瑞刚;姜冲;唐兵;王荣文;邓金亭;蒋渭生;;强流RFQ注入系统研制[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年
6 宋执中;于金祥;彭士香;钱锋;徐蓉;袁忠喜;郭之虞;;永磁微波离子源和RFQ用低能注入器进展[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年
7 黄文学;王玥;徐瑚珊;肖国青;詹文龙;;RFQ冷却聚束器[A];第十二届全国核物理大会暨第七届会员代表大会论文摘要集[C];2004年
8 黄文学;王玥;徐瑚珊;孙志宇;李占奎;肖国青;詹文龙;;RFQ冷却聚束器的离子引出系统的设计和优化[A];2005年全国核反应会议论文摘要集[C];2005年
9 欧阳华甫;傅世年;;高功率四翼型RFQ质子加速器设计建造和出束运行[A];第三届全国加速器技术学术交流会论文摘要集[C];2007年
10 陈佳洱;郭之虞;陆元荣;颜学庆;朱昆;高淑丽;方家驯;郭菊芳;李纬国;于茂林;;北京大学RFQ加速器研究进展[A];第五届北京核学会核技术应用学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 马伟;低能量强流高电荷态RFQ加速器的研究[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2018年
2 王静;粒子加速器中RFQ加速结构的多物理场耦合研究[D];兰州理工大学;2016年
3 张焱;超导RFQ模型腔的铌溅射研究和V_3Si超导膜材制作工艺[D];中国原子能科学研究院;2000年
4 于春蕾;ADS注入器II强流质子RFQ加速器控制系统的研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李明达;RFQ低电平算法设计与实现[D];中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所);2018年
2 彭朝华;强流质子RFQ加速腔热特性分析和HI-13串列加速器加速管升级工程的束流动力学研究[D];中国原子能科学研究院;2002年
3 陈妍;MVC架构在国电物资商务网直接采购系统中的应用[D];吉林大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026