射频直线加速器论文_王科栋

导读:本文包含了射频直线加速器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:加速器,射频,直线,稳态,负载,电磁,电子枪。

射频直线加速器论文文献综述

王科栋[1](2019)在《紧凑型重离子射频四极场直线加速器的理论设计与研究》一文中研究指出随着粒子加速器在放射性医学以及原子核实验领域的应用发展,加速器整体结构的紧凑性成为了加速器设计的新要求。直线加速器因其高束流品质、易于注入等特点,经常用作加速器的注入器。近代物理研究所研制的首台具有自主知识产权的医用重离子加速器装置(HIMM)在其升级计划中,也将采用直线加速器代替原有回旋加速器作为注入器。射频四极场加速器(RFQ)作为直线注入器低能段的重要组成部分,也在向紧凑小型化的方向发展。依托HIMM项目的升级需求,本文完成了HIMM-RFQ的具体设计工作,提出了适用于紧凑型商业化低流强RFQ的快聚束动力学设计,并基于快聚束动力学设计完成了腔体相应的射频结构设计,最终完成腔体设计以及加工等研究。HIMM-Linac低能段RFQ的完整腔体设计包含了从束流动力学到射频结构,以及多物理场分析,水冷系统等多方面设计环节。本文基于RFQ束流动力学的相关理论,根据HIMM-RFQ的高稳定性、紧凑性的需求,以及其相对较低流强的特点,首次提出了快聚束动力学设计。快聚束动力学在低流强束流传输理论支持下,对于适用于强流传输的RFQ传统四段设计理论中成型段以及聚束段部分,进行了重新设计。在保证99%以上束流传输效率,并且在束流接受度留有充足余量的前提下,将设计长度缩短17%。并基于所提出的束流动力学做了多方面的误差分析。通过分析,得到了可容忍的非理想束流匹配参数极限,以及腔体加工装配等过程中误差容忍极限等各方面设计的极限容忍度数据,验证了该束流动力学对各方面误差都具有良好的容忍度,为后期稳定运行提供了理论依据。根据束流动力学结构参数,利用CST模拟仿真软件,对腔体射频结构进行了设计,并分析了结构参数对射频特性的影响。通过对射频结构参数的优化,将腔体四极场平整度控制在±3.5%以内,二极场分量控制在±2.5%以内。通过粒子在射频仿真建立电场中的跟踪模拟,证明射频设计可以很好的满足束流动力学设计要求。在射频设计结果之后,完成了腔体多物理场分析,通过多物理场分析结果完成了腔体冷却系统设计。对四杆型腔体加工中的关键点——电极加工,进行了分析研究,完成了射频设计模型到加工间的转换。并对电极加工误差数据做出动力学分析,证明了腔体加工可行性。同时,对腔体冷测方法以及冷测中的常见误差进行了分析讨论。本论文的研究包含了射频四极场加速器从束流动力学理论到腔体加工的整个过程。在整个加速器设计优化过程中,不仅应用到现有RFQ设计中所涉及到的基本方法,还在其基础上针对项目特点提出了快聚束动力学等设计创新,并在束流传输效率、束流发射度等多方面进行优化改进,最终完成将束流需求转换至具备加工条件的完整设计。本论文中,RFQ的设计过程和结果对同类型加速器设计、升级具有一定的参考作用。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》期刊2019-06-01)

李钟汕[2](2017)在《重离子射频四极场直线加速器的物理设计与实验研究》一文中研究指出RFQ是1969年由前苏联科学家提出来的一种低能直线加速器,特别适合用于加速低能离子,可以直接加速从离子源引出的直流束。本论文的主要内容是对叁个不同项目的RFQ进行研究。这叁个项目分别为空间环境地面模拟装置(SESRI)、分离扇形回旋加速器直线注入器(SSC-LINAC)和兰州重离子装置主环直线注入器(CSR-LINAC)。SESRI装置用于空间环境模拟,其加速器系统须提供从H~+到~(209)Bi~(32+)之间的各种离子束。为了降低研制风险,RFQ将加速H_2~+,并在DTL1下游对H_2~+进行剥离来提供H~+。该RFQ的工作频率为108.48 MHz,可将4 keV/u离子束加速到300 keV/u。在RFQ束流动力学设计上,首次提出绝热成形和非绝热聚束的设计方法,使得RFQ束流品质大大提高,特别是出口纵向RMS发射度大为减小。如果采用经典的设计方法,RFQ出口纵向RMS发射度为14.4 ke V/u·deg.,而利用这种新的设计方法,其出口纵向RMS发射度仅9.1 keV/u·deg.。同时还使得腔体更为紧凑,腔体长度仅为2.56 m,在总体上降低了造价,且束流传输效率达到了99.8%。在考虑合理的加工安装误差和注入束流误差的情况下,其传输效率仍有98%以上,束流横向发射度增长小于30%。基于SSC-LINAC RFQ的研制经验,该RFQ也采用了λ/4传输线型RFQ,以降低研制风险。电磁设计的结果显示,该RFQ的品质因子Q_0为5870,腔体功耗为98 kW,未经调谐的腔体谐振频率为107.62 MHz,二极场和四极场不平整度分别达到了±1%和±3%,满足动力学要求。为了补偿CST仿真误差、加工误差造成的频率偏差以及冷却水温度变化和腔体功率变化造成的频率漂移,设计了调谐垫块和调谐杆。对于SSC-LINAC,主要进行了RFQ实验研究。该RFQ工作频率为53.667MHz,长度为2.5 m,工作在CW模式。首次在SSC-LINAC RFQ上进行了低占空比高脉冲功率实验,验证了脉冲RFQ设计的关键参数Kp值的取值范围,为新的RFQ设计获得宝贵的第一手资料,为后续RFQ的设计提供实验依据。目前,该RFQ的研制工作已基本完成。束流实验结果显示,其传输效率达到了94%,束流横向发射度增长小于30%,能散(FWHM)约为7.5%,从实验上验证了其理论设计的可靠性。对于CSR-LINAC,其RFQ的初步设计已经完成。该RFQ工作频率为108.48MHz,可用于加速质荷比3~7的离子。其动力学设计采用了新四段式设计方法,使得RFQ的长度为3.07 m,传输效率达到98%。对该RFQ进行了注入束的误差分析,给出了允许的注入束误差范围,证实了其理论设计上有足够的余量。在CSR-LINAC RFQ高频结构方面,国内首次采用了IH型腔体,这种腔体结构具有较高的分路阻抗,能实现较高的加速效率。本文对该RFQ进行了初步的电磁设计,并对场分布、Q_0值、分路阻抗等高频特性参数进行了研究。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》期刊2017-12-01)

韩勇[3](2013)在《医用直线加速器射频源故障维修的探讨》一文中研究指出目的总结医用直线加速器射频源的常见故障,探讨对射频源故障的维修方法。方法医用直线加速器出现工作异常时,立即停止对患者的治疗。首先调整机器的各类参数,看是否可以恢复正常,继续治疗。若不能恢复正常,需进行各类剂量和波形观测,发现问题出在什么地方,最后综合各类结论和意见,形成解决方案。结果经过诊断证实是医用直线加速器的射频源因老化出现故障,需要更换射频源,更换射频源后,直线加速器即恢复正常工作状态。结论医用直线加速器是一类非常精密的仪器,其射频源出现故障后往往显示出低剂量率连锁,剂量不稳定,屏幕显示的波形也会发生异常,如果出现较为典型的特征,首先要考虑射频源出现故障。射频源是直线加速器的核心部件,因为经常使用会出现老化现象,使用过程中操作不标准会加速老化过程。日常维护时要加强对射频源的维护。(本文来源于《中国医药指南》期刊2013年26期)

袁一戈,赵林[4](2009)在《医用直线加速器射频源故障诊断》一文中研究指出介绍了医用直线加速器射频源老化故障的诊断方法。(本文来源于《中国医学装备》期刊2009年01期)

王飞,任克杰[5](2002)在《医用直线加速器射频源故障及应急措施》一文中研究指出本文介绍了医用直线加速器射频源老化故障的诊断方法 ,并提供了叁种应急措施。(本文来源于《医疗设备信息》期刊2002年06期)

杨绍洲,杨光[6](2001)在《Varian 2100C直线加速器射频驱动器中心频率的调节》一文中研究指出一、射频驱动器的工作原理Varian2 10 0 C直线加速器是一种双光子高能加速器 ,其微波功率源采用速调管。速调管本身不能振荡 ,只能对微波信号进行放大 ,必须用射频驱动器 (RF Driver)产生的 RF信号 ,然后由速调管进行功率放大 ,通过波(本文来源于《北京生物医学工程》期刊2001年01期)

胡克松,黎明,许州,杨茂荣,吴中发[7](1999)在《L波段30MeV射频直线加速器》一文中研究指出由中物院应用电子学所与俄罗斯合作研制的L波段30MeV射频直线加速器已经安装调试完毕,并达到设计指标。该加速器由1+1/2腔热阴极微波电子枪、α磁铁和三个加速段(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(1999)》期刊1999-06-30)

周文振,李文琴,浦德修,章向阳,许友森[8](1990)在《强流射频电子直线加速器中的分频预聚束器的研制》一文中研究指出本文介绍了中国原子能科学研究院FEL工程中的分频预聚束器的物理设计、加工、特性参数测量情况。研制结果表明,理论设计与参数测量的结果基本符合。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊1990年03期)

赖启基,王元林[9](1986)在《射频反馈电子直线加速器的稳态特性》一文中研究指出本文讨论了含聚束器的射频反馈电子直线加速器基于耗散方程的稳态束负载理论,导出了加速器稳态特性的解析关系,最后计算了桥比n=1和n=n_(opt)加速器的负载特性。(本文来源于《原子能科学技术》期刊1986年06期)

射频直线加速器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

RFQ是1969年由前苏联科学家提出来的一种低能直线加速器,特别适合用于加速低能离子,可以直接加速从离子源引出的直流束。本论文的主要内容是对叁个不同项目的RFQ进行研究。这叁个项目分别为空间环境地面模拟装置(SESRI)、分离扇形回旋加速器直线注入器(SSC-LINAC)和兰州重离子装置主环直线注入器(CSR-LINAC)。SESRI装置用于空间环境模拟,其加速器系统须提供从H~+到~(209)Bi~(32+)之间的各种离子束。为了降低研制风险,RFQ将加速H_2~+,并在DTL1下游对H_2~+进行剥离来提供H~+。该RFQ的工作频率为108.48 MHz,可将4 keV/u离子束加速到300 keV/u。在RFQ束流动力学设计上,首次提出绝热成形和非绝热聚束的设计方法,使得RFQ束流品质大大提高,特别是出口纵向RMS发射度大为减小。如果采用经典的设计方法,RFQ出口纵向RMS发射度为14.4 ke V/u·deg.,而利用这种新的设计方法,其出口纵向RMS发射度仅9.1 keV/u·deg.。同时还使得腔体更为紧凑,腔体长度仅为2.56 m,在总体上降低了造价,且束流传输效率达到了99.8%。在考虑合理的加工安装误差和注入束流误差的情况下,其传输效率仍有98%以上,束流横向发射度增长小于30%。基于SSC-LINAC RFQ的研制经验,该RFQ也采用了λ/4传输线型RFQ,以降低研制风险。电磁设计的结果显示,该RFQ的品质因子Q_0为5870,腔体功耗为98 kW,未经调谐的腔体谐振频率为107.62 MHz,二极场和四极场不平整度分别达到了±1%和±3%,满足动力学要求。为了补偿CST仿真误差、加工误差造成的频率偏差以及冷却水温度变化和腔体功率变化造成的频率漂移,设计了调谐垫块和调谐杆。对于SSC-LINAC,主要进行了RFQ实验研究。该RFQ工作频率为53.667MHz,长度为2.5 m,工作在CW模式。首次在SSC-LINAC RFQ上进行了低占空比高脉冲功率实验,验证了脉冲RFQ设计的关键参数Kp值的取值范围,为新的RFQ设计获得宝贵的第一手资料,为后续RFQ的设计提供实验依据。目前,该RFQ的研制工作已基本完成。束流实验结果显示,其传输效率达到了94%,束流横向发射度增长小于30%,能散(FWHM)约为7.5%,从实验上验证了其理论设计的可靠性。对于CSR-LINAC,其RFQ的初步设计已经完成。该RFQ工作频率为108.48MHz,可用于加速质荷比3~7的离子。其动力学设计采用了新四段式设计方法,使得RFQ的长度为3.07 m,传输效率达到98%。对该RFQ进行了注入束的误差分析,给出了允许的注入束误差范围,证实了其理论设计上有足够的余量。在CSR-LINAC RFQ高频结构方面,国内首次采用了IH型腔体,这种腔体结构具有较高的分路阻抗,能实现较高的加速效率。本文对该RFQ进行了初步的电磁设计,并对场分布、Q_0值、分路阻抗等高频特性参数进行了研究。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

射频直线加速器论文参考文献

[1].王科栋.紧凑型重离子射频四极场直线加速器的理论设计与研究[D].中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所).2019

[2].李钟汕.重离子射频四极场直线加速器的物理设计与实验研究[D].中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所).2017

[3].韩勇.医用直线加速器射频源故障维修的探讨[J].中国医药指南.2013

[4].袁一戈,赵林.医用直线加速器射频源故障诊断[J].中国医学装备.2009

[5].王飞,任克杰.医用直线加速器射频源故障及应急措施[J].医疗设备信息.2002

[6].杨绍洲,杨光.Varian2100C直线加速器射频驱动器中心频率的调节[J].北京生物医学工程.2001

[7].胡克松,黎明,许州,杨茂荣,吴中发.L波段30MeV射频直线加速器[C].中国工程物理研究院科技年报(1999).1999

[8].周文振,李文琴,浦德修,章向阳,许友森.强流射频电子直线加速器中的分频预聚束器的研制[J].强激光与粒子束.1990

[9].赖启基,王元林.射频反馈电子直线加速器的稳态特性[J].原子能科学技术.1986

论文知识图

L波段射频直线加速器电子束微脉...L波段射频直线加速器电子束团脉...一11中物院FEL实验装置及结果诊断系统光路验检氧化铝DLA结构镀膜前和镀膜后的功率自由电子激光装置

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