發(fā)布時(shí)間：2021-02-12 08:35

　　加速器的應(yīng)用領(lǐng)域中對(duì)高品質(zhì)電子束的需求日益增加,高頻腔內(nèi)加速場(chǎng)的穩(wěn)定又對(duì)高品質(zhì)電子束的產(chǎn)生有著十分重要的意義。高頻低電平控制系統(tǒng)通過(guò)反饋控制,可以保證高頻腔加速場(chǎng)的穩(wěn)定。本論文基于中國(guó)工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所的國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)——高平均功率THz大型科學(xué)裝備的研制,著眼于高頻超導(dǎo)加速器的加速器電場(chǎng)幅相穩(wěn)定的目標(biāo),對(duì)高頻低電平控制系統(tǒng)的射頻前端進(jìn)行了技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究。射頻前端能將高頻RF信號(hào)做適當(dāng)處理,使之到達(dá)ADC可以處理的頻段,具有檢測(cè)信號(hào),放大被監(jiān)測(cè)信號(hào)并濾除噪聲和雜波的作用。射頻前端設(shè)計(jì)分為四個(gè)部分,分別是時(shí)鐘產(chǎn)生模塊,本振信號(hào)產(chǎn)生模塊,下變頻模塊以及調(diào)制載波模塊。本論文就四個(gè)模塊的原理構(gòu)成以及硬件搭建方式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,在此基礎(chǔ)上完成了初步實(shí)驗(yàn)研究,并完成了適用于高平均功率THz大型科學(xué)裝備超導(dǎo)腔的射頻前端方案設(shè)計(jì)。本文利用信號(hào)源8663A產(chǎn)生的1.3GHz信號(hào)和直接數(shù)字信號(hào)合成器AD9858產(chǎn)生的30.72MHz信號(hào)混頻得到本振信號(hào)1330.72MHz,利用AD9858產(chǎn)生的中頻30.72MHz信號(hào)作為時(shí)鐘板的AD9510的參考信號(hào),用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)ADC和DA... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

DESY設(shè)計(jì)的9-ceU超導(dǎo)腔鏈

場(chǎng)穩(wěn)定的重要性。中物院THz實(shí)驗(yàn)裝置的超導(dǎo)加速器如圖1.2所示，該超導(dǎo)直線加速器單元核心部分是兩只4-cdl的TESLA型高純銅超導(dǎo)加速腔，工作在1.3GHz重復(fù)頻率下，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如表1.1所示。 表1.1 4-ceU超導(dǎo)加速腔物理系數(shù) 基模頻率f (GHz) 1.3工作加速梯度(MV/m) >10分路阻抗 R/Q(Ohm) 443.98Bp/Eacc (mT/(MV/m)) 4.37Ep/Eacc 2.05兒何因子 Rs*Q(Ohm) 272.09總體腔長(zhǎng)L (mm) 706.42

也導(dǎo)致其工作帶寬很窄，只有百赫茲量級(jí)。而麥克風(fēng)效應(yīng)的頻譜通常在lOOOHz以下，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的麥克風(fēng)效應(yīng)如圖1.3所示[4]。由圖可以看出氦氣系統(tǒng)，栗組以及機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)的噪聲頻譜均在IkHz以下。12. ^. He-system ▲一 mechanical resonance10 /'！N ；￡ 8 ！ pumps?S ■’ /E ‘(0 4:1丄—…..0 200 400 600 800 1000frequency [Hz]圖1.3實(shí)際測(cè)量得到的麥克風(fēng)效應(yīng)噪聲頻譜1.1.3.2洛倫茲力失諧[5]由于超導(dǎo)加速腔的Q值很高，就意味著能量損耗很小，因此超導(dǎo)加速器可以在束流運(yùn)行過(guò)程中建立很高的電場(chǎng)。然而，高電場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)加速腔的腔壁上會(huì)形成很強(qiáng)的洛倫茲力。洛倫茲力會(huì)引起腔的形變，從而引起腔的共振頻率的變化，進(jìn)而引起建場(chǎng)不穩(wěn)，束流加速質(zhì)量下降。一個(gè)可行的解決洛倫茲力失諧的辦法是增加腔壁的厚度，但是與此同時(shí)還要考慮腔壁要足夠的薄，從而液態(tài)氦能高效率地冷卻超導(dǎo)加速腔。再加上經(jīng)濟(jì)上的考慮，結(jié)合上述兩者的優(yōu)劣，最終選取的超導(dǎo)加速腔的厚度是2.8mm。在腔壁不能太厚的情況下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]DDS雜散的抑制與仿真研究[J]. 章小梅,姜茂仁,費(fèi)元春.  信息技術(shù). 2006(04)

碩士論文
[1]直接數(shù)字頻率合成技術(shù)及其雜散分析[D]. 高望.南京理工大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3030566