博士论文-CSNS加速器低能端关键技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘华昌
|
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 傅世年 ; 欧阳华甫 |
| 关键词 | CSNS 预切束器 束流上升/下降时间 聚束器 功率耦合器 |
| 学位专业 | 核技术及应用 |
| 中文摘要 | 高功率强流质子加速器是当前国际加速器非常重要的一个发展方向。其关键的技术问题主要集中在加速器低能端，而设计这类加速器的核心课题是严格控制束流损失。本论文结合中国散裂中子源(CSNS)工程，开展了一系列关于CSNS加速器低能端的关键技术研究，不仅对于我国散裂中子源的建设具有重要意义，同时也为强流质子直线加速器低能端关键技术问题提供可行的解决方案。本论文首先通过理论和程序仿真完成磁聚焦、匹配结构低能传输线(LEBT)结合静电切束器的设计方案，以及静电切束器的物理结构设计和优化。首次引入倾斜板式的静电偏转结构，并且板宽度和板间距沿着束流传输的方向随束流包络的变化而做相应的改变，显著提高静电切束器的切束效率，并降低对偏转电压也即切束电源的要求。根据电路的上升时间、偏转结构和束流相关参数推导了实际切束束流的上升/下降时间。同时通过对板宽度和板间距的优化设计得到了较小的结构负载电容，从而使得预切束器的电路上升/下降时间非常短。本论文充分利用中科院高能物理所已建成的强流射频四极加速器（RFQ）及其注入系统，为国际上首次在磁聚焦、匹配结构LEBT开展的静电切束试验。通过试验证明了磁聚焦结构中使用静电切束器的可靠性和可行性。试验进一步研究了静电切束器对空间电荷中和及RFQ传输效率的影响程度，证实了切除束流对RFQ的短期影响并不明显。根据试验结果了解了影响切束束流上升沿及下降沿的各种因素，最后获得了足够快的束流上升下降时间。设计及试验结果成功通过专家组验收，测试指标达到国际领先水平。本论文结合CSNS实际工程需要，完成了中能传输线的聚束器设计和DTL功率耦合器结构设计，这些设计研究对于CSNS MEBT以及DTL的建造都具有重要的实际工程意义。 |
| 学科主题 | 核技术及应用 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209501]  |
| 专题 | 加速器中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_加速器中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘华昌. 博士论文-CSNS加速器低能端关键技术研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。