直線加速器耦合器的有關(guān)優(yōu)化設(shè)計及熱、結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、耦合器是直線加速器中極其重要的組成部分，在傳統(tǒng)的單邊饋入耦合器中，由于耦合孔的存在，導(dǎo)致耦合腔中的場失去了對稱性，由此影響束流的質(zhì)量。本文利用CST設(shè)計并計算了S波段(2.856GHz)的單邊耦合器，模擬計算結(jié)果得出耦合腔中電場二極和四極分量振幅的不稱性分別為2.711％和1.583％，相位的偏差分別為0.261°和0.15°。為了減弱或者消除場的不對稱性，采用偏心圓法來優(yōu)化耦合腔中的場振幅分布，最優(yōu)化模擬的結(jié)果表明:當耦合腔向下移1.

2、35mm時，耦合腔中的電場二極和四極分量振幅的不對稱性分別為0.02％和0.267％，相位偏差分別為0.242°和0.142°，電場振幅的不對稱性得到了有效的減弱。本課題組提出一種用于減弱耦合腔中場不對稱性的方法:介質(zhì)棒加載法，此種方法對于減弱耦合腔中電場二極和四極分量的振幅的不對稱性有很好的效果，其分別為-0.025％和0.0488％。相比偏心結(jié)構(gòu)，這種新的方法對于減弱四極場振幅不對稱性效果更好
　　為了更深入的探索介質(zhì)棒加載耦

3、合器的實際應(yīng)用問題，同時節(jié)約計算時間，選取了尺寸更為緊湊的X波段耦合器進行了較為全面的理論分析:即對偏心耦合器、雙邊對稱耦合器、單邊對稱加載短路片耦合器和介質(zhì)棒加載的耦合器分別做了優(yōu)化設(shè)計，并分析和計算其耦合腔中的場不對稱性。計算結(jié)果表明:上述耦合器都能降低二極場的不對稱性，但是相比其它耦合器形式，只有加載三根介質(zhì)棒的耦合器，四極場的不對稱性能大大減弱，而該種耦合器結(jié)構(gòu)形式較為簡單。
　　本文還計算了該種新型耦合器結(jié)構(gòu)的熱性能，利