電子線形加速器の大電流化のためのマイクロ波パルス圧縮の新方式の実証

提高电子直线加速器电流的微波脉冲压缩新方法的演示

• 批准号: 17740176
• 负责人: 吉田 光宏
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740176/
• 关键词: 加速器; エネルギー効率; マルチバンチ; RFパルス圧縮; 高次モード空洞

これからの電子線形加速器では、マルチバンチ方式が大電流化に非常に有効である。マルチバンチの電子ビームを均一な電圧で加速するためには、電子ビームの加速によるマイクロ波の消費エネルギーを補うよう入力マイクロ波を台形にする必要がある。しかし、高電界を得るために従来の1空洞のマイクロ波圧縮器を用いると、出力波形を台形にするためには変調量が大きく、結果としてエネルギー損失が大きい。そこで本研究では、このような台形波出力により近い出力波形が得られる、群遅延とうねり波を用いたマイクロ波パルス圧縮の新方式の原理実証試験を行った。実証試験に必要な主なコンポーネントとしては群遅延のためのマイクロ波空洞列と、うねり波を作りさらに圧縮のための変調をするための高速RF制御回路が必要であり、本年度これらを組み合わせた低電力での実証試験を行った。18年度は、17年度に開発したマイクロ波空洞列と高精度調整機構を用いて空洞列を11.424GHzにチューニングし、期待される電力増倍率が得られるかどうか低電力で試験を行った。この試験を行うためには、動的に位相制御のできる2つの周波数をずらしたマイクロ波源が必要であり、これらはDBM(Double Balanced Mixer)と、高速の任意波形生成器により実現した。これらの試験によりシミュレーションにより予測した電力増倍率と非常に近い圧縮出力波形が得られ、群遅延とうねり波を用いたマイクロ波パルス圧縮方式が新しいパルス圧縮方式として有効である事を実証することができた。これらの実験結果については2006 Linear Accelerator Conference(Aug21-25,2006 Knoxville, TN, USA)等において成果発表を行った。

こ れ か ら の electron linear accelerator で は, マ ル チ バ ン way チ が large current に very に have sharper で あ る. マ ル チ バ ン チ の electronic ビ ー ム を な uniform electric 圧 で accelerate す る た め に は, electronic ビ ー ム の accelerate に よ る マ イ ク ロ wave の consumption エ ネ ル ギ ー を fill う よ う マ into force イ ク ロ wave を table form に す る necessary が あ る. し か し, high electric industry を る た め に 従 to の 1 cavity の マ イ ク ロ wave 圧 shrink machine を with い る と, output waveform を tables に す る た め に は quantities - adjustable が き く, results と し て エ ネ ル ギ ー loss が big き い. そ こ で this study で は, こ の よ う な table shape wave output に よ り nearly い output waveform が have ら れ 遅 る, group delay と う ね り wave を with い た マ イ ク ロ wave パ ル ス 圧 shrinkage の way new の principle be the test line を っ た. Be the test に な master necessary な コ ン ポ ー ネ ン ト と し て 遅 は group delay の た め の マ イ ク ロ wave hollow column と, う ね り wave を as り さ ら に 圧 shrinkage の た め の - adjustable を す る た め の high-speed RF suppression circuit が necessary で あ り, this year's こ れ ら を group み close わ せ た low power で の be certificate test line を っ た. Annual は 18, 17 year に 発 し た マ イ ク ロ wave hollow column と precision adjustment を with い て hollow column を 11.424 GHz に チ ュ ー ニ ン グ し, expect さ れ る electricity raised ratio が must ら れ る か ど う か low power で test line を っ た. こ の test line を う た め に は, moving に phase royal の で き る 2 つ の cycle for を ず ら し た マ イ ク ロ waves が necessary で あ り, こ れ ら は DBM (Double Balanced Mixer) と, high-speed の arbitrary waveform generator に よ り be presently し た. こ れ ら の test に よ り シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り be し た electricity raised ratio と very nearly い に 圧 shrinkage output waveform が must ら 遅 れ, group delay と う ね り wave を with い た マ イ ク ロ wave パ ル ス style が 圧 shrinkage new し い パ ル ス 圧 shrink way と し て have sharper で あ を る things be card す る こ と が で き た. The results of the <s:1> れら <s:1> <s:1> experimental results に った て て て て った the results of the 2006 Linear Accelerator Conference(AUG21-25,2006 Knoxville, TN, USA) and other にお て て were presented in を った.