Линейный ускоритель-инжектор накопительных комплексов Сибирь-2 и ТНК

• Автор: Сердобинцев, Геннадий Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ГЛАВА I. РАЗРАБОТКА ИНЖЕКТОРА ЭЛЕКТРОНОВ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ

§1.1. Основные вопросы разработки линейного ускорителя электронов в качестве инжектора и анализ применения ускоряющих структур

§1.2. Линейный ускоритель электронов с бегущей волной

§1.3. Линейный ускоритель электронов со стоячей волной

§1.4. Ускоряющая структура в разрезном микротроне

§1.5. Электродинамические параметры линейного ускорителя - инжектора комплекса СИ Сибирь
§1.6. Сравнительный анализ применения линейных ускоряющих структур в качестве инжектора для бустера Сибирь

ГЛАВА II. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ УСШД И РЕАЛИЗАЦИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ

§2. 1. Собственные частоты и распределение ускоряющего поля в бипериодической структуре линейного ускорителя

§ 2. 2. Моделирование ускоряющей структуры ЛУЭ

§ 2. 2. 1 Выбор внутренних геометрических размеров ячеек

§ 2. 2. 2 Исследование зависимости шунтового сопротивления от размеров штанг
§ 2. 3. Измерение частот типов полей Е1да1 и Н1т|П в УСШД структуре
§ 2. 3. 1 Чувствительность ускоряющей структуры УСШД к изменению геометрии ячеек и условиям работы секции
§ 2. 3. 2 Этапы подготовки секции к вакуумной пайке
§ 2. 4. Испытание секции ускоряющей структуры
ГЛАВА III. ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ - ИНЖЕКТОР ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА НА ЭНЕРГИЮ 80 -100 МэВ
§ 3. 1. Принцип работы инжектора, функциональная схема и конструкция линейного ускорителя
§ 3. 1. 1 Импульсный модулятор пушки (40 кВ/20 нсек)
§3. 1.2 Электронная пушка
§ 3. 2. Линейный ускоритель инжектор электронного пучка
§ 3. 2. 1 Резонатор ввода мощности в структуру ЛУ
§3.3. Особенности работы инжектора на основе протяжённого линейного ускорителя на стоячей волне
§ 3. 4. Расчёт динамики пучка в линейном ускорителе
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ИНЖЕКТОРА НА КОМПЛЕКСЕ СИБИРЬ-2 и ТНК г. ЗЕЛЕНОГРАД
§ 4. 1. Высокочастотная система линейного ускорителя
§ 4. 2. Резонансный высокочастотный разряд в волноводе и линейном ускорителе. Режим тренировки
§ 4. 3. Электрическая прочность ускоряющей структуры, ограничения энергии электронов и тока пучка в инжекторе
§ 4. 4. Работа с пучком на ЛУ- инжекторе комплекса Сибирь-2
§ 4.5. Обеспечение стабильности работы линейного ускорителя и токопрохождения пучка
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ II
ЛИТЕРАТУРА

Основными инструментами физики высоких энергий были и остаются ускорители заряженных частиц. Они являются главным и одним из самых мощных средств, позволяющих ученым с наибольшим эффектом детально исследовать структуру строения материи [1, 2]. Практически все ядерные лаборатории мира оснащены ускорителями, которые используются и как инструмент исследования и в технологических процессах для получения различных материалов с необычными свойствами. Собственно линейные ускорители уже давно выделены в отдельный самостоятельный класс ускорителей и широко используются как инжекторы высокоэнергичных заряженных частиц, так и в прикладных целях. Широкое распространение получили накопители электронов как мощные источники синхротронного излучения для научных и прикладных целей [3,4].
В ИЯФ СОРАН развитие ускорительной техники шло по пути значительного увеличения энергии частиц и интенсивности ускоренных пучков. Достижения в этой области, особенно в области электроннных ускорителей, базируется на новейших достижениях СВЧ радиотехники и вакуумной техники. В настоящее время наш Институт располагает разнообразными типами ускорителей, которые позволяют получать заряженные частицы с энергиями от нескольких сот килоэлектронвольт до нескольких миллиардов электрон-вольт.
Интенсивное развитие мощных ВЧ генераторов в сантиметровом диапазоне с уровнями мощности десятки мегаватт в импульсе и несколько мегаватт в непрерывном режиме, в настоящее время еще позволяет реализовать ускорительные накопительные комплексы с

ГЛАВА II. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ УСШД И РЕАЛИЗАЦИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ
На Рис. 2.1 показаны фрагменты регулярной части наиболее часто используемых ускоряющих структур ЛУЭ со стоячей волной. На рисунке указана рабочая частота для вида колебаний 7Т/2. Распределение поля на
оси для этих структур качественно близко к типу колебаний Еого и Еою (1, 2 соответственно).

Рис. 2.1. Фрагменты ускоряющих структур. 1 -УСШД (DAW) структура, 2 - структура с резонаторами связи на оси. Рабочая частота 2798 МГц.
Положительной особенностью ускоряющих структур на стоячей волне является отсутствие ограничений на число ячеек объединённых в единый резонатор, а также нет ограничений в выборе номера ускоряющего резонатора для организации ввода ВЧ мощности. При этом не требуется перестройка связи между ячейками, а лишь требуется подбор связи структуры ЛУЭ с генератором. Это основное отличие от структуры с