CSNS-II超导椭球腔的高频设计和二次电子倍增研究

• 作者: 刘华昌 吴小磊 李波 李阿红 樊梦旭 王云 瞿培华 陈强
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 工学
• 关键词: 超导 椭球腔 二次电子倍增 洛伦兹力
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 加速器技术、射线技术及应用
• 页码范围: 11-16
• 页数: 6页
• 分类号: TL503.1
• 字数: 1769字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2019.hjs.42.080201

摘要

中国散裂中子源二期(China Spallation Neutron Source,CSNS-II)升级,直线加速器能量增益将由现在的80 MeV提高到300 MeV,打靶束流功率由100 kW提高到500 kW.直线加速器升级采用Spoke腔加椭球腔的全超导结构,其中5-cell椭球腔负责把H?从150 MeV加速到300 MeV,工作频率为648 MHz,几何βg(βgλ/2为椭球腔单元长度,λ为工作波长)取0.60.利用三维全波电磁场仿真软件CST (Computer Simulation Technology)对该椭球腔进行了研究分析,优化了椭球腔的高频参数和几何尺寸,使得轴向电场平整度、峰值电场比、峰值磁场比分别达到98.2%、2.70和4.89 mT?(MV/m)-1,R/Q值为305.59 Ω.通过计算分析椭球腔的二次电子倍增效应,对发生二次电子倍增严重的地方进行了形状改良,减弱二次电子倍增,并且加速梯度在8 MV?m?1以上完全抑制了二次电子倍增.另外,对椭球腔的洛伦兹力进行了初步计算分析.