CSNS-Ⅱ超導(dǎo)橢球腔的高頻設(shè)計(jì)和二次電子倍增研究
摘要：中國(guó)散裂中子源二期(China Spallation Neutron Source,CSNS-Ⅱ)升級(jí),直線加速器能量增益將由現(xiàn)在的80 MeV提高到300 MeV,打靶束流功率由100 kW提高到500 kW。直線加速器升級(jí)采用Spoke腔加橢球腔的全超導(dǎo)結(jié)構(gòu),其中5-cell橢球腔負(fù)責(zé)把H^-從150 MeV加速到300 MeV,工作頻率為648 MHz,幾何β(g βgλ/2為橢球腔單元長(zhǎng)度,λ為工作波長(zhǎng))取0.60。利用三維全波電磁場(chǎng)仿真軟件CST (Computer Simulation Technology)對(duì)該橢球腔進(jìn)行了研究分析,優(yōu)化了橢球腔的高頻參數(shù)和幾何尺寸,使得軸向電場(chǎng)平整度、峰值電場(chǎng)比、峰值磁場(chǎng)比分別達(dá)到98.2%、2.70和4.89 mT·(MV/m)^-1,R/Q值為305.59 Ω。通過(guò)計(jì)算分析橢球腔的二次電子倍增效應(yīng),對(duì)發(fā)生二次電子倍增嚴(yán)重的地方進(jìn)行了形狀改良,減弱二次電子倍增,并且加速梯度在8 MV·m^-1以上完全抑制了二次電子倍增。另外,對(duì)橢球腔的洛倫茲力進(jìn)行了初步計(jì)算分析。
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核技術(shù)雜志
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