BEPC直线加速器速调调管改进.pdfVIP

1998．7lo-15 第二届全国加速器技术学术交流会论文集 BEPO直线加速器速调管改进 洪波，董东，田双敏，二F东升，张敬如，曹明华，赵勇，李岗英 中国科学院高能物理所，北京100039 陈龙星，李芝文，钟少鹏等 国营汉光电工厂(4404厂) 摘要：为满足BEPC加速器全能量注入的要求，提高直线加速器微波功率源～一速调管的输出 功率，是采取的主要措施之一．除对老的30bfⅣ速调管提高工作电压及进行工作状态优化外， 又研制了新型大功率速调管并对老的速调管做了结构上的改进．本文主要叙述速调管改进的几 左右；2)对老的HK一1型30bfq,r速调管电子枪区进行改造，使之达到在270Kv时，最大电场梯 度从284KV／’till降到213KV／cm，以降低管内打火几率；3)引进国外先进速调管，促进国产管 子的改进并提高直线加速嚣系统的运行水平． 1．概述： 全能量注入的要求，即达到175甚至2 较高，存在着打：k的隐患，在管内环境较差时(如排气不彻底、材料溅射或蒸散)，必然出现管内频繁 打火的现象．这种情况大大降低了速调管本应达到的技术指标，且对加速器的稳定运行有很大影响。为 此对电子枪区进行了重新设计，理论计算表明，改进后最高场强将比原来下降25％． 2．65洲速调管研制及运行： 并积累了一部分有关经验。另外在研制30MW管子时，同时引进了较完整的大功率速调管生产工艺技术， 在4404厂(国营汉光电工厂)建立了大型关键设备，为研制更高功率水平的速调管在生产工艺上打下 计指标的65MWI每功率速调管，并于96年1月投入加速器运行。 2．1设计研制： 速调管的设计参数，在结构及加工工艺方面结合我国的实际情况，做了一定的改动。 1)电子枪及高压陶瓷筒： 艺水平有限，尚来实现氧化铝烧结的阴极热于一体化结构，阴极、灯丝部分的材料和生产工艺完全采用 国产技术。高压陶瓷筒是65MW管制造的主要技术难点之一，瓷筒尺寸较大、瓷耪来源质量不稳定，且 519 第二届全国加速器技术学术交流会论文集 的高纯度陶瓷，包括进口陶瓷在内，金属化及封接均采用国产技术。目前生产出的三只管子中，有一只 是国产的陶瓷筒。 2)高频腔设计参数： 腔数 一 二 三 叫 五 六 腔体的冷测对输入输出腔采用相位法测定其冷参数，中间腔采用通过法测定其中心谐振频率fn。组 焊腔体或整管后可参用单探针或双探针进彳亍复验其冷参数，台格者才总成整管。65MW速调管的腔体总 成仍采用HK-1管的办法，即不采取整体组装焊接，根据炉子有效区高度的限制等，把整管钎焊结构改 成上下两段分别钎焊，再用氨弧焊连接的结构。管体总成后，要在排气台上进行最终的排气激活，由于 65MW的脉冲电压及输出功率较高，管子排气必须完全彻底，从管子进炉到出炉至少7天7夜的时间， 最高烘烤温度为550。C。 + 31聚焦系统： 该速调管聚焦磁场轴上场分布如图(一)所示。仍采取多路短线圈组合形成磁场分布的形式，由 6组主线圈和一组反线圈组成，各组线圈分别供电，通过调节各组线圈的电流来建立最佳聚焦磁场。 6…I Z^xIs TST-0㈨ⅡICFlE…h 圄(一)65MW速调管轴上磁场分布圈 (二)速调管钡【=试台框图 4、输出系统： 输出腔仍为单边耦合波导输出。在350KV的脉冲电压下．脉冲功率为65MW，输出腔闻隙电压为 409 管的关键部件及瓷片本身的功率承受能力，故采用双窗输出，再台二为一的结构。窗片材料仍为美国进 口的AL300(97．6％A1203)瓷片。窗片两面溅射TiN膜，抑制二次电子倍增。 22测试及运行： 1)测试条件： 为进行65MW速调管的高功率测试，建立了一套较完整的高功率测试台，它包括一台脉冲电压为 350kV脉冲电流为420A的调制器，一套聚焦磁场线圈及电源，一套微波激励系统，真空系统，高功率 负载．控保联锁