上海光源次谐波聚束器的优化设计及测试-强激光与粒子束.PDFVIP

第 卷 第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２０ ６ Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．６ 　 　 　 年 月 ， ２００８ ６ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｊｕｎ．２００８ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２００８０６１０５３０４ 　 上海光源次谐波聚束器的优化设计及测试 １ １ ２ ２ 汪宝亮 ， 赵明华 ， 侯 汨 ， 裴士伦 　 　 　 　 （ 中国科学院 上海应用物理研究所，上海 ； 中国科学院 高能物理研究所，北京 ） １． ２０１８００ ２． １０００４９ 　 摘 要： 介绍了上海光源直线加速器 ４９９．６５４ＭＨｚ次谐波聚束器的物理设计、结构、加工、微波测量和 　　 　 　 试验、运行等的情况。通过 维、维电磁软件的数值模拟方法对腔型、结构尺寸、电磁参数、调谐范围进行了 ２ ３ 优化设计，现该腔已经加工完成，并对其进行了电参数测试，结果与物理设计指标吻合很好。在上海光源的束 流指标调试过程中，该腔能长期稳定运行。 关键词： 次谐波聚束器； 优化设计； 微波测量； 带束功率实验 　　 　 　 　 　 中图分类号： ＴＮ１２４ 文献标识码： Ａ 　　 　 　　　　 　 上海光源增强器的注入器是一台能量为 电子直线加速器，加速段由 根频率为 １５０ＭｅＶ ４ ２９９７．９２４ＭＨｚ 　　 的３ｍ加速管组成，还包括一个脉冲电子枪，一个次谐波聚束器和一个基波聚束器。次谐波聚束器的工作频 率与增强器、储存环的高频频率相同，为４９９．６５４ＭＨｚ；基波聚束器和加速段的工作频率为次谐波聚束器的六 倍频，为 ２９９７．９２４ＭＨｚ。这种方案的突出优点是可以把相对于基波六倍相宽的电子相聚到一个基波中去产 ［］ １ 生较高的流强，而对电子枪压力相对减小，保证了低发射度和能散 。因为进入次谐波聚束腔的电子束团长度 已足够短，可以只用单腔，不必用多个谐波腔的组合，这样可以缩短结构的总长度，也不需要附加高次谐波来提 高腔体中的射频场的线性度。 本文使用 维有限差分法分析软件 和 维有限单元法分析软件 ，对 次谐 ２ Ｓｕｅｒｆｉｓｈ ３ ＨＦＳＳ ４９９．６５４ＭＨｚ 　　 ｐ 波聚束器的结构进行了模拟和优化研究，确定了