HUST-FEL直線加速器微波功率系統(tǒng)研究.pdf

1、華中科技大學(xué)(HUST)開展了基于直線加速器的可調(diào)諧、高功率THz源研究。微波功率系統(tǒng)是直線加速器的重要組成部分，電子加速所需的能量依靠微波功率系統(tǒng)提供，其穩(wěn)定性關(guān)系到電子束的束流品質(zhì)，并最終影響太赫茲輻射的波長以及輸出功率。為提高調(diào)束效率，設(shè)計(jì)出基于電子束能量最大化的自適應(yīng)微波調(diào)節(jié)程序和基于能散度最小化的自適應(yīng)微波優(yōu)化程序。輸入微波功率的相位和幅值決定電子束能量及束流品質(zhì)，故在波導(dǎo)傳輸系統(tǒng)中加入可變移相器、可變衰減器，基于LabVIE

2、W編寫程序遠(yuǎn)程控制移相器、衰減器的調(diào)節(jié)。自動(dòng)調(diào)束程序是在已知當(dāng)前微波功率的前提下設(shè)計(jì)的，在檢波管標(biāo)定的基礎(chǔ)上利用插值法測(cè)量功率，利用IQ解調(diào)的方式測(cè)量相位，基于LabVIEW編寫功率測(cè)量系統(tǒng)。此外，束流的優(yōu)化需要將束測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⒉üβ蕼y(cè)量系統(tǒng)，故用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)二者通信。
　　本研究從功率流方程出發(fā)，推導(dǎo)出瞬時(shí)束流負(fù)載效應(yīng)一般解的解析式。在仿真得到HUST-FEL加速管參數(shù)的基礎(chǔ)上，求出電子束不同注入時(shí)間因束流負(fù)載效應(yīng)造成