Многоканальная ускоряющая структура с токопроводящими кольцами

• Автор: Струков, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
Цель диссертации - исследование и создание новых многоканальных ускоряющих структур, отличительной особенностью которых является возможность ускорения интенсивных пучков.
Диссертация посвящена разработке и исследованию многоканальной ускоряющей структуры для линейных ускорителей как легких ионов (протоны, дейтроны, ионы гелия), так и тяжелых ионов для которых отношение массового числа к заряду не выше 5, т.е АЛі<5. Предложена новая конструкция многоканальной ускоряющей структуры на основе Н-резонатора. Показано, что ускоряющая структура и ее модификация обеспечивают идентичность условий ускорения одновременно для п-го количества пучков частиц.
В процессе работы была сконструирована, изготовлена и исследована ускоряющая структура для линейного резонансного сильноточного ускорителя ионов с электромагнитным полем типа Н2ц, которая позволяет ускорять интенсивные пучки.
Проведено измерение основных высокочастотных параметров предложенной структуры. Устойчивость движения ионов может осуществляться как с помощью высокочастотной квадрупольной и фазопеременной фокусировок, так и магнитными квадруполями.
Глава I. Выбор и анализ работы многоканальных
ускоряющих структур
1.1. Анализ ускоряющих структур
1.2. Особенности многолучевых ускоряющих структур
1.2.1. Постановка задачи
1.2.2. Инжекция и фокусировка
1.2.3. Длина волны
1.2.4. Длина ускоряющей секции
1.2.5. Идентичность условий ускорения параллельных пучков
1.2.6. Эффективность ускоряющей структуры
Выводы
Глава II. Методы расчета многоканальной ускоряющей структуры
2.1. Макеты многоканальных ускоряющих структур
2.1.1 Ток ускоренных ионов в МУС и ММУС
2.2. Расчет ускоряющих систем
2.2.1. Электротехнический расчет
2.2.2. Электродинамические и радиотехнические характеристики 68 Выводы
Глава III. Расчет многоканальной ускоряющей структуры
3.1. Выбор пакета программ для имитации высокочастотных
свойств и моделирования ускоряющей структуры
3.2. Результаты расчета многоканальной ускоряющей
структуры
Выводы
Глава IV. Экспериментальные исследования макета
многоканальной ускоряющей структуры

4.1. Методика измерений высокочастотных характеристик многоканального резонатора
4.2. Оценка погрешности измерений
4.3. Автоматизированный комплекс для измерения электродинамических характеристик УС
4.4. Подготовка экспериментальных исследований
4.5. Результаты измерений высокочастотных характеристик,
их анализ и сравнение с численными расчетами
Выводы
Заключение
Литература
структурах с дальнейшим сравнением аналитических, численных и экспериментальных результатов. Описанные в главе IV измерения на макете подтвердили правоту исходных предпосылок, которые позволят перейти в будущем к рассмотрению таких вопросов, как расчет структуры с учетом нагрузки током пучка, динамики частиц, выбору и расчету фокусирующей, вакуумной систем и учету при расчетах собственных частот механических колебаний [33,38,45].
2.2. РАСЧЕТ УСКОРЯЮЩИХ СИСТЕМ.
Для успешного конструирования ускоряющей структуры необходимо знать ряд характеристик резонатора: резонансные частоты, добротность, накопленную энергию и шунтовое сопротивление на основном типе колебаний, распределение мощности тепловых потерь по элементам конструкции структуры и др. [12,130].
Одной из важных задач является выбор формы поперечного сечения структуры, оптимальной с экспериментальной и конструктивной точек зрения.
Экспериментальные исследования свойств ускоряющих структур представляют собой длительный и дорогостоящий процесс, связанный с большими производственными затратами и использованием прецизионной измерительной техники.
Теоретические методы расчета Н, Е-резонаторов дают приближенные величины основных размеров ТД, ТК, подвесок и других элементов. Все это приводит к необходимости разработки методов расчета характеристик ускоряющих структур на Н, Е-волнах, которые могут быть использованы при конструировании и анализе структуры, обеспечивающих заданную рабочую частоту.