【摘要】：低beta超導腔體主要應用于質(zhì)子或重離子超導直線加速器，是超導直線加速器的加速元件。在超導腔體上線運行之前，測試其性能非常重要，因此本論文主要研究低beta超導腔體的測試系統(tǒng)、測試方法以及分析物理現(xiàn)象。 首先，低beta超導腔體的測試離不開腔體的設計、加工以及表面處理。超導腔體縱向加速電場、峰值電場等諸多測量參數(shù)依賴于腔體電磁仿真設計參數(shù)。良好的加工以及表面處理工藝也是測試順利進行的必要條件。因此論文首先闡述了低beta超導腔體的工作原理，介紹了設計、加工以及表面處理方法以及必要基礎(chǔ)設施的設計理念。 其次，低beta超導腔體測試屬于射頻測量的范疇。所以論文從射頻測量基礎(chǔ)出發(fā)逐步解釋說明超導腔體的測試原理。測試原理中最重要的部分是壓控振蕩器鎖相環(huán)（VCO-PLL）技術(shù)，利用該技術(shù)可以鎖定超導腔體的本征頻率，使測量順利進行。論文從鎖相環(huán)原理出發(fā)，對整個鎖頻系統(tǒng)進行建模仿真，驗證了該技術(shù)的使用條件。 接下來，本論文詳細描述了整套低beta超導腔體測試平臺的設計。整個設計包括基礎(chǔ)設施，外圍設備，硬件設計，軟件設計以及保護設計。 論文的第五章詳細解釋了超導腔體測試前耦合天線的射頻測量選取，線纜校準方法，腔體參數(shù)df/dp、Q0、Epk以及洛侖茲失諧量的測量方法，并給出了IMP-HWR010-S超導腔體的實際測量結(jié)果。 論文的最后一章分析了低beta超導腔體在低溫測試中出現(xiàn)的各種物理現(xiàn)象，特別分析了超導腔體的受迫振動效應。該效應的現(xiàn)象是頻譜分析設備上出現(xiàn)令人困惑的兩條頻率峰。本論文從受迫振動的數(shù)學模型出發(fā)并借助仿真工具解釋該現(xiàn)象，，此項工作也成為了本論文的創(chuàng)新點。最后，針對測試中的各種物理現(xiàn)象，討論了低beta超導腔體的射頻鍛煉技術(shù)。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（近代物理研究所）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TL506

【參考文獻】

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1 郝建奎,趙夔,張保澄,謝大林,孫銀娥,王莉芳,楊志濤;銅鈮濺射超導四分之一波長諧振腔的研究[J];核技術(shù);2000年01期

2 俎棟林，陳佳洱;RF超導腔低溫測量原理[J];高能物理與核物理;1996年07期

本文編號：2693389