Разработка устройств ввода СВЧ-мощности и вывода волн высших типов для ускоряющих структур линейных коллайдеров

• Автор: Лалаян, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Комбинированный узел ввода мощности и вывода волн высших типов для ускоряющей секции линейного коллайдера
1.1. Общая характеристика резонансных макетов
1.2. Устройство гибридного трансформатора типа волны
1.3. Оценка основных геометрических размеров
узла ввода мощности
1.4. Расчет гибридного трансформатора типа волны методом эквивалентных схем
1.5. Перенапряжённость поля в узле ввода мощности
1.6. Настройка узла ввода мощности
1.7. Измерение амплитудной и фазовой асимметрии поля в
узле ввода мощности
Выводы
Глава 2. Устройство вывода мощности волн высших типов из
ускоряющей секции коллайдера БВЬС
2.1. Настройка ячейки устройства вывода мощности
2.1.1. Настройка на ускоряющей волне
2.1.2. Настройка на дипольной волне
2.1.3. Настройка УВМ для структуры с постоянным градиентом
2.2. Электродинамические характеристики структуры с постоянным градиентом
2.3. Расчёт добротности и коэффициента связи
2.4. Использование устройства вывода мощности в качестве датчика положения пучка
Выводы

Глава 3. Вывод мощности ВВТ из сверхпроводящей ускоряющей
секции коллайдера TESLA
3.1. Макет суперструктуры коллайдера TESLA
3.2. Экспериментальный макет
3.3 Устройство ввода мощности
3.4. Конструкции устройств вывода мощности ВВТ волноводного типа
3.5. Экспериментальный макет
3.6. Расчет и измерение внешней добротности
Выводы
Глава 4.Оценка величины поперечного импульса в суперструктуре, вызванного устройствами ввода мощности и вывода волн высших типов
4.1. Расчёт полей бегущей волны
4.1.1. Синтез полей двух стоячих волн
4.1.2. Расчёт во временной области
4.2. Расчёт динамики пучка
Выводы
Заключение
Литература

Введение
По мере продвижения в область высоких энергий распространённый принцип циклического ускорения оказывается во многом не перспективным. Потери на синхротронное излучение в циклических ускорителях пропорциональны четвёртой степени энергии частиц и для создания электрон-позитронных коллайдеров на энергии в сотни ГэВ -единицы ТэВ при современном уровне развития технологии единственно возможной оказывается линейная схема ускорения.
Поиск научных и технологических возможностей создания линейных электрон-позитронных коллайдеров ведётся во многих крупных научных центрах по двум направлениям:
-линейные коллайдеры с ускоряющими структурами (УС) нормальной проводимости, работающими в режиме бегущей волны;
- ускоряющие структуры со сверхпроводящими резонаторами.
В таблице приведены основные проектные параметры известных линейных электрон-позитронных коллайдеров на энергию 500 ГэВ [1,2]:
Параметр Коллайдер ввьс ЛСс ЛСХ же влэпп ТЕ8ЬА сыс
Рабочая частота, ГГц 3 5.7 11.4 11.4 14 1.3
Ускоряющий градиент, МВ/м 17 31.9 58 29.4 91 25
Светимость Х10331/см2с 5 6.6 5.2 5.5 9.3 6 6.
Число частиц, хЮ10 1.1 1 0.63 0.75 20 3.63 0.
Поперечные эмиттансы, 7Ех,уХ10'8 рад-м 500/ 25 330/ 4.5 330/ 4.8 400/ 9 2000/ 7.5 1400/ 25 340/
Длина сгустка, мкм 300 200 90 125 750 700
Поперечные размеры сгустка, нм 670/ 28 260/ 3.0 260/ 3.0 320/ 3.2 2000/ 4 1000/ 64 247/ 7.
Общая длина ускорителя, км 36 18.8 10.4 17.6 7 32 7.

Вс, мм
Рис.1-15 Зависимость относительного коэффициента перенапряжённости поля от диаметра ячейки узла ввода мощности
1с, мм
Рис. 1-16 Зависимость относительного коэффициента перенапряжённое поля от толщины диафрагмы между узлом ввода мощности и первой ячейкой КДВ