直线加速器双边对称耦合器的研究与设计
以往最常使用的SLAC型加速管的微波功率都是通过单边输入和输出耦合器馈入和引出加速结构的。这种传输方式会引起耦合器中电磁场相位和幅度的不对称性，这种不对称性会在束流通过时对其产生很大的影响。电磁场相位和幅度的不对称性虽然可以通过偏心腔的设计得以减小，但是这种补偿只是起了一定的修正，腔中场还是不对称的。
本文的意义就在于通过设计完全对称的双边输入耦合器来馈入功率，使得功率馈入这一过程对通过束流的影响减至最小。束流轨道正好处于耦合器中对称场的中心线上，这样可以减小束流的能散和发射度，提高束流的品质。尤其在直线对撞机、自由电子激光等对其前端直线注入器的束流品质要求很高的一些大型机器中，这一意义可以得到显著体现。
本文首先对加速管以及耦合器进行简单介绍，主要介绍加速管和耦合器及其作用以及论文的内容意义和创新点等，接着阐述一般谐振腔的模拟与计算和介绍行波加速管波导耦合器的设计方法，主要以三频法为基础进行介绍，同时，介绍了加速管波导耦合器的测量和加工等的情况，接下来讨论单边耦合器的设计和测试，并以上海光源直线加速器波导耦合器的模拟设计测试为例子进行介绍，文章的重点是介绍双边对称耦合器的设计，主要阐述双边对称耦合器的模拟、设计、优化和测试等，并对双边与单边耦合器中场的相位和幅度分布进行了对比，得出了双边耦合器优于单边耦合器的结论。附录中介绍了上海光源次谐波聚束器的模拟设计情况，这是模拟计算方法指导工程设计的成功实例。
- 作者：
- 汪宝亮
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 核技术及应用
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 赵明华
- 中图分类号：
- TL53
- 关键词：
- 双边对称；耦合腔；优化设计；直线加速器；微波功率
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