X波段轴耦合驻波电子直线加速管物理设计与研究.pdfVIP

　第32卷第4期 原 子 能 科 学 技 术 . 32, . 4 V o l N o 　1998年7月 A tom ic Energy Science and T echno logy Ju ly 1998 X- 波段轴耦合驻波电子直线加速管 物理设计与研究 孙　翔　童德春　林郁正 (清华大学工程物理系, 北京, 100084) 为发展结构更加紧凑的小型电子直线加速器, 进行了 波段驻波电子直线加速结构的研究。 X 采用 2 模轴耦合驻波加速结构, 频率为 9300 ; 不使用任何外加聚焦器件, 应用交变相位聚 M H z 焦技术, 使射频场在纵向聚束和加速的同时, 实现横向聚焦。设计了工作频率为 9300M H z、管长约 150mm 的2 M eV 轴耦合驻波电子直线加速管, 给出了加速管物理设计参数。热测出束实验, 馈入 微波功率 0 68 MW , 负角注入 17 keV 电子束, 得到脉冲流强 90 mA 、能量达 2 4 M eV 的电子 束, 俘获效率好于 30 % , 出口束靶点直径 1 4 mm 。 关键词　 波段　轴耦合　驻波结构　 相位聚焦 X R F 中图法分类号　TL 53 电子直线加速器工作频率的提高, 不仅使加速器的整体尺寸减小, 而且在同样的微波功率 [ 1 ] 下, 可以得到更高的束流能量 。 波段加速结构具有尺寸小、分流阻抗高、建场时间短、加速 X [ 2 ] 梯度高及电场击穿阈值高的特性 。 早在 60 年代初期, 国际上就已开始研制 波段和 波段电子直线加速器[ 1, 3 ]。但是由于 C X 缺少这些频段的大功率微波源, 所以被 波段电子直线加速器取代。70 年代后期, 由于核电 S 站、航空航天工程, 以及地质、电力、医疗等部门的需要, 对便携式电子直线加速器不仅要求射 线能量高、穿透力强、剂量大、靶点小、曝光时间短、分辨率高, 而且要求整机轻巧, 可以现场、在 线、实时检测。这些要求重新激发了对 波段便携式电子直线加速器的兴趣, 技术的发展使以 X 前的困难得以克服。80 年代初期, 美国的 Schonberg 辐射公司研制了工作频率为 9300M H z 的 [ 1 ] [ 3 ] 便携式电子直线加速器 。俄罗斯的莫斯科工程物理院也开展了这方面的工作 。 [ 3 ] X 波段电子直线加速器也可用作自由电子激光的注入器 , 以及用于某