四翼型变电压RFQ加速器场调谐方法的研究

批准号:
11175096
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
邢庆子
依托单位:
学科分类:
A2801.加速器物理
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
李泉凤、蔡金赤、丁云泽、熊正锋
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中文摘要
加速器驱动放射性洁净核能系统和散裂中子源等大科学装置的建设,对质子加速器前端的RFQ加速器的流强和占空比提出了更高的要求。变电压设计的RFQ加速器,其翼间电压随离子能量的增加而增大,因其具有设计的RFQ长度短、场稳定性增强、以及设计灵活等优点,而在LEDA RFQ、LENS RFQ和IFMIF-EVEDA RFQ的设计被所采用。本项目拟基于变电压设计的四翼型RFQ加速器结构,开展场调谐物理和场调谐方法的研究,编写相应的场调平程序,建造一段变电压结构的铝模RFQ,测量各模式成分及场分布,完成对铝模RFQ的调谐,掌握和发展变电压结构的RFQ加速器场调谐方法和技术。该调谐技术预期能对四翼型变电压RFQ加速器的成功建造提供技术支持,具有重要的工程实用价值。
英文摘要
加速器驱动放射性洁净核能系统和散裂中子源等大科学装置的建设,对质子加速器前端的RFQ加速器的流强和占空比提出了更高的要求。变电压设计的RFQ加速器,其翼间电压随离子能量的增加而增大,因其具有设计的RFQ长度短、场稳定性增强、以及设计灵活等优点,而在LEDA RFQ、LENS RFQ和IFMIF-EVEDA RFQ的设计被所采用。掌握和发展变电压结构的RFQ加速器场调谐方法和技术,预期能对四翼型变电压RFQ加速器的成功建造提供技术支持,具有重要的工程实用价值。. 在项目的资助下,我们在深入调研常数电压及变电压RFQ加速器调谐物理及方法基础上,选择和建立了一套完整的理论分析模型。推导得到了场分布调谐的迭代过程的基本方程式,编写了场调谐程序并通过数值实验,进行了程序的调试与优化,确定了调谐的步骤。完成了一段1米长变电压四翼型RFQ铝模型腔的结构设计和高频计算,利用三维电磁场程序优化设计了该段模型腔的底切和二极模稳定杆。联系机加工厂家合作完成了该段变电压RFQ铝模型腔的加工图纸,完成了1米长RFQ铝模型腔腔体的加工。基于RFQ铝模型腔腔体建立了一套冷测调谐装置,顺利进行了调谐实验,验证了底切设计结果以及场调谐程序。将以上场调谐程序应用到清华大学3MeV强流RFQ加速器,对该3米长RFQ加速器进行了重新调谐,修改了15个铜调谐器的插入深度,重新调谐后四极工作模式场分布测量值误差由±7.3%减小到±2.6%,二极模式误差D13为±0.4%,D24为±1.4%,符合物理要求。进一步验证了研发的变电压RFQ加速器场调谐方法和程序的正确性。目前该台RFQ加速器的束流传输效率已由65%增大至91%。
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Tuning and Cold Test of a Four-Vane RFQ with Ramped Inter-Vane Voltage for the Compact Pulsed Hadron Source
紧凑型脉冲强子源具有叶片间斜坡电压的四叶片 RFQ 的调谐和冷测试
DOI:10.1088/0256-307x/30/5/052901
发表时间:2013-05
期刊:Chinese Physics Letters
影响因子:3.5
作者:Tang Chuan-Xiang;Billen, James;Stovall, James;Young, Lloyd
通讯作者:Young, Lloyd
DOI:10.1016/j.nima.2013.05.179
发表时间:2013-10
期刊:Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
影响因子:1.4
作者:L. Du;Q. Xing;S. Zheng;X. Guan;C. Tang
通讯作者:L. Du;Q. Xing;S. Zheng;X. Guan;C. Tang
强流低发射度增长的重离子IH-DTL关键物理问题的研究
- 批准号:11975138
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:邢庆子
- 依托单位:
强流高占空比RFQ加速器水冷分析与设计的研究
- 批准号:11575098
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:82.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:邢庆子
- 依托单位:
不插入探针快速诊断腔链谐振状态的研究
- 批准号:10775079
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:邢庆子
- 依托单位:
国内基金
海外基金
