Ускоряющая секция и СВЧ нагрузка для форинжектора ВЭПП-5

• Автор: Подлевских, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 66 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Ускоряющая секция
Введение
1.1. Общие свойства КДВ, основные понятия и определения
1.2. Основные электротехнические параметры ускоряющей структуры
и соотношения между ними
1.3. Основных характеристик ускоряющей секции и геометрических размеров диафрагмированного волновода
1.4. Выбор допусков и влияние погрешности изготовления на основные параметры ускоряющей секции
1.5. Использование модели связанных резонаторов при исследовании ускоряющей секции
1.6. Численное моделирование основных электротехнических характеристик ускоряющей секции
1.7. Измерение, .настройка и согласование ускоряющей структуры
1.7.1. Измерение регулярных ячеек УС
1.7.2. Оценка результатов измерений регулярной ячейки
1.7.3. Согласование и настройка ТТВ
1.7.4. Настройка и сборка УС
1.7.5. Настройка переходного узла
1.8. Производство ускоряющих секций
1.9 Полученные результаты
Глава 2. СВЧ нагрузка Введение
2.1. Конструкция

2.2. Основные соотношения, параметры и характеристики
2.3. Полученные результаты
Заключение
Литература

Введение
Одной из основных задач физики ускорителей является создание установок с высокой энергией взаимодействия ускоряемых частиц. Одним из таких проектов являлся и проект создания в ИЯФ СО РАН ускорительнонакопительного комплекса ВЭПП-5[1]. В состав форинжектора инжекционного комплекса ВЭПП-5 входят линейный ускоритель электронов на энергию 300 МэВ и линейный ускоритель позитронов на энергию 510 МэВ. Данная работа посвящена следующим радиотехническим элементам, созданным в рамках реализации данного проекта: ускоряющей секции и волноводной вакуумной СВЧ нагрузке.
Ускоряющая секция является основным ускоряющим элементом линейного ускорителя и предназначена для обеспечения требуемых энергетических параметров ускоряемых частиц. Для электронной части форинжектора инжекционного комплекса ВЭПП-5 такими параметрами являются[1]: число электронов в импульсе 5-Ю10, средняя энергия электронов в импульсе 300 МэВ, энергетический разброс электронов сгустка ±1%.
После рассмотрения различных вариантов было решено создавать ускоряющую секцию форижектора ВЭПП-5 в виде круглого диафрагмированного волновода, который работает в режиме бегущей волны и связан с подводящими волноводами через входной и выходной трансформаторы типа волны. Сдвиг фазы на элементе периодичности структуры на рабочей частоте 2855 МГц составляет 2я-/з. Для обеспечения требуемых параметров ускоряемых частиц были сформулированы следующие основные требования к ускоряющим секциям [3]:
• обеспечение среднего темпа ускорения в рабочем режиме до 40 МэВ/м;
• максимальное отклонение фазы электромагнитного поля вдоль всей структуры от своего номинального значения не более ±3град.угл.;

изображенный на рис.7.1. Макет состоит из двух регулярных ячеек (одна из которых измеряемая) и двух полуячеек. Излучающая и приемная антенны расположены на противоположных сторонах макета на его оси. К торцам резонатора приложено внешнее давление, которое обеспечивает соединение элементов макета. При проведении измерений внешнее давление измерялось и регулировалось при помощи манометра.
Рис. 7.1 Резонансный макет
Условием резонанса такого макета является выполнение следующего соотношения [2]:
(ЛМ)В=~п (7.1)
где N - общее число ячеек (включая и полу ячейки), Я- длина волны, а параметри принимает значения: 0,1,....,N-1. В этом случае величина сдвига
фазы на ячейку будет равна 0-2л— . Таким образом, в случае

резонансного макета рис.7.1 условие резонанса будет выполнено для четырех
различных видов колебание: 9 = { 0,—,я }. Соответствующие этим видам колебаний собственные частоты резонансного макета обозначим: /о,/*,/)*,/*.