盘荷波导结构高频特性分析及其在高功率速调管中的应用 被引量：1

1

作者 张瑞 王勇 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期978-984,共7页

以周期边界法、谐振法以及微扰法分别对盘荷波导结构色散特性、耦合阻抗进行分析,研究了不同结构参数下盘荷波导结构高频特性的变化规律。设计了C波段π/2模速调管盘荷波导输出结构,对其注-波互作用开展了PIC粒子模拟。计算结果表明,相... 以周期边界法、谐振法以及微扰法分别对盘荷波导结构色散特性、耦合阻抗进行分析,研究了不同结构参数下盘荷波导结构高频特性的变化规律。设计了C波段π/2模速调管盘荷波导输出结构,对其注-波互作用开展了PIC粒子模拟。计算结果表明,相对于传统单间隙圆柱输出腔,盘荷波导输出结构可以在获得高效率的同时显著降低输出间隙场强。 展开更多

关键词 速调管 盘荷波导 色散特性 注-波互作用

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盘荷波导栏片圆弧对频率和尾场的影响

2

作者 王兰法 候汨 +2 位作者 张闯 邢庆子 林郁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期219-222,共4页

利用变分法详尽地研究了 X-波段盘荷波导中栏片圆弧对频率和尾场的影响 ,比较了不同栏片形状下加速模和横向模的频率与尾场。研究表明栏片形状对频率的影响较小 ,但对尾场的影响较大。在圆弧栏片和直边栏片两种情形下 ,最危险 EH1 6 模... 利用变分法详尽地研究了 X-波段盘荷波导中栏片圆弧对频率和尾场的影响 ,比较了不同栏片形状下加速模和横向模的频率与尾场。研究表明栏片形状对频率的影响较小 ,但对尾场的影响较大。在圆弧栏片和直边栏片两种情形下 ,最危险 EH1 6 模的尾场相差超过 1 5% 。 展开更多

关键词 盘荷波导 栏片 尾场 直线加速器 横向模

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X波段介质填充的盘荷波导模型腔的理论与部分实验研究

3

作者 吴丛凤 林辉 +1 位作者 董赛 何笑东 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期451-455,共5页

用场匹配方法计算了X波段(f=9.37 GHz)介质填充的盘荷波导加速结构的基模(TM01模)和高次模(HEM11模)的色散曲线,结果与Mafia程序的计算结果相一致,并且直观地反映了工作模式和谐振频率之间的关系;结果还表明HEM11模的截止频率和传播常... 用场匹配方法计算了X波段(f=9.37 GHz)介质填充的盘荷波导加速结构的基模(TM01模)和高次模(HEM11模)的色散曲线,结果与Mafia程序的计算结果相一致,并且直观地反映了工作模式和谐振频率之间的关系;结果还表明HEM11模的截止频率和传播常数都比TM01模的低.依据Mafia仿真和实验结果,微调模型腔的内半径,反复加工模型腔进行实验研究,并对测试条件进行了分析,得到了比较好的结果. 展开更多

关键词 介质填充的盘荷波导 高梯度 表面电场峰值 谐振频率

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盘荷波导行波电子直线加速结构功率效率的优化 被引量：1

4

作者 杨京鹤 李金海 李春光 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期696-699,共4页

盘荷波导行波结构(TWS)是电子加速器中重要的加速结构,在科学研究和工业生产中得到了较为广泛的应用。在对该加速结构进行设计时,加速结构的功率效率是一重要指标,对工程造价和商业运行的经济性具有重要影响。本文对TWS关键参数指标与... 盘荷波导行波结构(TWS)是电子加速器中重要的加速结构,在科学研究和工业生产中得到了较为广泛的应用。在对该加速结构进行设计时,加速结构的功率效率是一重要指标,对工程造价和商业运行的经济性具有重要影响。本文对TWS关键参数指标与功率效率的关系进行了研究,使设计优化TWS的工作快速有效,为TWS的优化设计提供了依据和方向。通过与相关实验结果对照,验证了分析结论的正确性,结果具有一定的工程指导意义。 展开更多

关键词 盘荷波导 行波结构 功率效率 电子直线加速器

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一种基于微波工作室的盘荷波导耦合器设计方法(英文) 被引量：2

5

作者 王荣 裴元吉 金凯 《高能物理与核物理》 CSCD 北大核心 2006年第6期566-570,共5页

提出了一种新的盘荷波导耦合器数值设计方法;通过分析Kyhl提出的耦合器调节原理,将输入阻抗之间的相差关系转换为耦合器输入波导的边界条件关系,由此利用Microwave Studio的EigenMode Solver求解本征值问题来实现对耦合器调谐、调匹配... 提出了一种新的盘荷波导耦合器数值设计方法;通过分析Kyhl提出的耦合器调节原理,将输入阻抗之间的相差关系转换为耦合器输入波导的边界条件关系,由此利用Microwave Studio的EigenMode Solver求解本征值问题来实现对耦合器调谐、调匹配过程的模拟;并给出一个实例来说明数值计算方法的可行性和可靠性． 展开更多

关键词 盘荷波导耦合器 微波工作室 数值模拟计算 本征值

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下一代直线对撞机失谐结构尾场的精确计算——盘荷波导电磁场的研究 被引量：3

6

作者 王兰法 林郁正 《高能物理与核物理》 CSCD 北大核心 2000年第6期567-572,共6页

利用变分法研究了周期性盘荷波导中零极模、二极模及更高极模式的电磁场特性 .该方法考虑了栏片的圆弧 ,对真实结构没有做任何近似 ,是一种高精度方法 ,计算表明该方法的结果与实验测量值基本符合 ,与其它程序相比有很高的计算精度 .

关键词 失谐结构 盘荷波导 变分法 直线时撞机 电磁场

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等离子体填充盘荷波导高频特性分析

7

作者 张勇 莫元龙 +2 位作者 徐锐敏 延波 谢小强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期5239-5245,共7页

从麦克斯韦方程和流体理论出发,推导了填充磁化等离子体慢波结构的基本方程.在大磁场情况下,对等离子体填充盘荷波导的色散特性和耦合阻抗作了研究,结果表明填充等离子体使色散曲线上移,耦合阻抗提高.等离子体填充产生出模式谱非常丰富... 从麦克斯韦方程和流体理论出发,推导了填充磁化等离子体慢波结构的基本方程.在大磁场情况下,对等离子体填充盘荷波导的色散特性和耦合阻抗作了研究,结果表明填充等离子体使色散曲线上移,耦合阻抗提高.等离子体填充产生出模式谱非常丰富的周期性低频等离子体模式(TG模式).当等离子体密度增加到一定程度后,场模TM01模的频率范围和TG01模的频率范围相近,两个模式互相耦合产生出新的混合模G1,G2.如果相对论行波管工作在混合模上,将会产生新的工作机理. 展开更多

关键词 盘荷波导 等离子体填充 色散特性 相对论行波管 磁化等离子体 盘荷波导 填充 特性分析 高频 麦克斯韦方程 耦合阻抗 等离子体密度 相对论行波管

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相对论行波管高频系统的数值模拟及实验验证 被引量：4

8

作者 张勇 周晓岚 +1 位作者 李建清 莫元龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期655-658,共4页

　分别采用有限元算法软件(HFSS)和有限积分法软件(MAFIA)对相对论行波管盘荷波导慢波结构进行建模,求出了相应的色散曲线。在此基础上设计了可用于相对论行波管的一种宽带和一种窄带的盘荷波导结构。加工了它们的冷测模型,测试曲线和... 　分别采用有限元算法软件(HFSS)和有限积分法软件(MAFIA)对相对论行波管盘荷波导慢波结构进行建模,求出了相应的色散曲线。在此基础上设计了可用于相对论行波管的一种宽带和一种窄带的盘荷波导结构。加工了它们的冷测模型,测试曲线和模拟曲线吻合很好,从而验证了这两种软件尽管计算方法不同,但都可以对行波管慢波结构本征值问题进行求解。 展开更多

关键词 盘荷波导 色散特性 HFSS MAFIA

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C波段50MW行波输出速调管设计 被引量：3

9

作者 张瑞 王勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2858-2864,共7页

设计了导流系数1.53μP的电子枪,枪内场强低于22.1kV/mm,阴极平均负载小于6.3A/cm2;采用部分屏蔽流均匀场电磁聚焦系统,实现了对电子注的良好聚焦;设计了C波段π/2模盘荷波导行波输出结构,采用CST软件对其色散特性、耦合阻抗进行了计算... 设计了导流系数1.53μP的电子枪,枪内场强低于22.1kV/mm,阴极平均负载小于6.3A/cm2;采用部分屏蔽流均匀场电磁聚焦系统,实现了对电子注的良好聚焦;设计了C波段π/2模盘荷波导行波输出结构,采用CST软件对其色散特性、耦合阻抗进行了计算分析。首先以单间隙输出腔代替行波输出结构对5腔注-波互作用系统进行计算,确定了前4腔的设计参数,然后采用PIC模拟软件对具有盘荷波导结构的输出系统进行了三维模拟,获得了大于50MW的输出功率,效率大于45%,饱和增益大于50dB,盘荷波导结构间隙电压比单间隙输出腔下降30%,效率提高4%。 展开更多

关键词 速调管 盘荷波导 行波输出结构 注-波互作用

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BEPCⅡ直线加速结构的整管RF特性计算

10

作者 裴士伦 张敬如 +2 位作者 侯汨 李小平 汪宝亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1055-1059,共5页

为了在加工前对行波盘荷波导加速管的整管RF特性有所了解,在ANSYS软件中利用重新设计的轴对称型耦合器来替换实际的三维耦合器建模,充分利用加速结构的轴对称特性,并在使用较少计算资源和时间的情况下,仅利用1台计算机即可完成对整根加... 为了在加工前对行波盘荷波导加速管的整管RF特性有所了解,在ANSYS软件中利用重新设计的轴对称型耦合器来替换实际的三维耦合器建模,充分利用加速结构的轴对称特性,并在使用较少计算资源和时间的情况下,仅利用1台计算机即可完成对整根加速管全部特性的计算,从而得到其整管RF特性。以BEPCⅡ直线加速器所采用的3m长加速结构为例,使用本方法进行计算得到的填充时间、衰减常数及带宽分别为856ns、0.56Np及3.55 MHz,而实测结果分别为830ns、0.57Np及4.7 MHz。总体上,ANSYS模拟结果与实测结果较为一致。由此,模拟计算可为实际设计和加工提供指导。 展开更多

关键词 盘荷波导加速结构 RF特性 耦合器 ANSYS

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X波段2MeV行波电子直线加速管的物理设计 被引量：3

11

作者 李国华 陈怀璧 +1 位作者 郑曙昕 黄文会 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期470-474,共5页

在模拟计算程序LINE-ACC/PC基础上,结合单一搜索方法和非线性最小二乘算法编程,实现一个X波段2 MeV行波加速管的物理设计。应用此方法可以有效缩短加速管的优化设计时间。文章给出的优化计算可应用于一类常相速周期结构的加速管设计。... 在模拟计算程序LINE-ACC/PC基础上,结合单一搜索方法和非线性最小二乘算法编程,实现一个X波段2 MeV行波加速管的物理设计。应用此方法可以有效缩短加速管的优化设计时间。文章给出的优化计算可应用于一类常相速周期结构的加速管设计。文章同时给出了纵向粒子动力学、盘荷波导的几何尺寸及加速管的工作特性等方面的计算结果。 展开更多

关键词 行波电子直线加速管 设计及优化 粒子动力学 盘荷波导

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NSRL注入器束团长度测量系统初步设计 被引量：1

12

作者 张慧 张善才 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1-6,共6页

合肥光源注入器升级改造接近完成。为了更好地分析其束流品质,为储存环提供更高品质的束流,针对合肥光源设计了一套利用横向偏转腔(Transverse Deflecting Structure,TDS)测量分析束流纵向品质的系统。利用TDS分析束流纵向品质精度高,... 合肥光源注入器升级改造接近完成。为了更好地分析其束流品质,为储存环提供更高品质的束流,针对合肥光源设计了一套利用横向偏转腔(Transverse Deflecting Structure,TDS)测量分析束流纵向品质的系统。利用TDS分析束流纵向品质精度高,功能多样,优势明显。本文TDS采用外围开槽盘荷波导结构,给出了该结构具体尺寸及相关参数计算,并对计算结果做了简要分析处理。根据该结构在注入器的安装位置,对束团长度测量系统进行了物理设计,并分别使用MATLAB程序和PARMELA模拟了束团通过该结构的状态分布,得到了符合预期的纵向束团长度测量结果。 展开更多

关键词 横向偏转腔 盘荷波导 HEM11 MATLAB PARMELA

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一种使加速波导管充分出气的有效途径

13

作者 杨德清 龚树刘 邓燕平 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1990年第2期187-190,共4页

本文提出一种使加速盘荷波导管充分出气的新方法,该法是使用温度为160℃,压力为5.9×10~5 Pa的过热水蒸汽对管壁进行加热,使其出气的.经在美制CL-1800型医用电子直线加速器中实验证明:这种方法不仅出气充分,效果明显;而且省时省力,... 本文提出一种使加速盘荷波导管充分出气的新方法,该法是使用温度为160℃,压力为5.9×10~5 Pa的过热水蒸汽对管壁进行加热,使其出气的.经在美制CL-1800型医用电子直线加速器中实验证明:这种方法不仅出气充分,效果明显;而且省时省力,简单方便,安全可靠.对其它真空系统也有借鉴意义,具有一定经济实用价值. 展开更多

关键词 加速器 盘荷波导管 真空 出气 蒸汽

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高俘获效率电子辐照加速器的设计研究(英文) 被引量：2

14

作者 刘华昌 王修龙 傅世年 《高能物理与核物理》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期581-586,共6页

加速管是一台加速器的核心部分．一般电子辐照加速器的俘获效率在50％左右,一半的电子都损失在加速管内．丢失的电子打在加速管内壁,产生轫致辐射、腔体发热量增加、真空变坏等许多负面影响．采用一段等梯度加速结构,相速沿加速管呈线... 加速管是一台加速器的核心部分．一般电子辐照加速器的俘获效率在50％左右,一半的电子都损失在加速管内．丢失的电子打在加速管内壁,产生轫致辐射、腔体发热量增加、真空变坏等许多负面影响．采用一段等梯度加速结构,相速沿加速管呈线形增加,调整相速变化规律及加速管腔体的尺寸参数,设计出的加速管最终的俘获效率提高到90％以上,同时平均加速梯度没有因此降低,加速管总长度没有增加． 展开更多

关键词 电子辐照加速器 盘荷波导 俘获效率

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周期加速结构单通带色散曲线的研究

15

作者 韦石 邢庆子 林郁正 《高能物理与核物理》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期180-185,共6页

提出一种新的分析周期加速结构的方法 (腔模法 ) .它首先利用有限元等方法计算出单个加速腔内的电短路和磁短路模式 ,然后构造出闭模和开模 ,把耦合腔中的单通带电磁场展开为开模和闭模的线性叠加 ,再结合耦合孔处开模对应的能通量 ,经... 提出一种新的分析周期加速结构的方法 (腔模法 ) .它首先利用有限元等方法计算出单个加速腔内的电短路和磁短路模式 ,然后构造出闭模和开模 ,把耦合腔中的单通带电磁场展开为开模和闭模的线性叠加 ,再结合耦合孔处开模对应的能通量 ,经过数学变换后就得到整个结构的单通带色散曲线 . 展开更多

关键词 周期加速结构 腔模法 色散曲线 开模 闭模 直线加速器 单通带 盘荷波导

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