加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置（CiADS）對質(zhì)子超導(dǎo)直線加速器提出了高穩(wěn)定性要求,在工程設(shè)計(jì)階段需對直線加速器的各種不穩(wěn)定因素,特別是對超導(dǎo)腔的麥克風(fēng)效應(yīng)的影響進(jìn)行評估。基于諧振系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)模型,發(fā)展了一種離散化的電壓迭代求解方法,并利用該方法構(gòu)建了高頻系統(tǒng)仿真程序,用于分析麥克風(fēng)效應(yīng)作用下超導(dǎo)腔的時(shí)變狀態(tài)。通過仿真,研究了麥克風(fēng)效應(yīng)對腔體幅相穩(wěn)定性的影響及與超導(dǎo)腔的諧振頻率、Q值和帶寬等參數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明,麥克風(fēng)效應(yīng)主要影響超導(dǎo)腔的相位穩(wěn)定,其影響程度取決于麥克風(fēng)振蕩頻率與腔的諧振頻率、頻率偏移量與腔體半帶寬的比值。給出了滿足CiADS直線加速器超導(dǎo)腔幅相穩(wěn)定性指標(biāo)（0.1%和0.1°）的麥克風(fēng)振蕩強(qiáng)度限值。 

【文章來源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

RLC電路

由于超導(dǎo)腔的Q值很高,帶寬極窄,很小的頻率振蕩也可能會(huì)引起較大的動(dòng)態(tài)失諧,并導(dǎo)致超導(dǎo)腔中電磁場的不穩(wěn)定[13-14]。如在ADS 25 MeV驗(yàn)證裝置中的第2個(gè)恒溫器中,真空機(jī)械泵和其他外源的機(jī)械振動(dòng)易耦合傳導(dǎo)至超導(dǎo)腔,并激勵(lì)超導(dǎo)腔的麥克風(fēng)振蕩。圖2為該恒溫器中的第6個(gè)超導(dǎo)腔的腔壓信號頻譜,其振蕩邊帶主要由機(jī)械泵的振動(dòng)導(dǎo)致。當(dāng)超導(dǎo)腔存在麥克風(fēng)效應(yīng)時(shí),其諧振頻率隨時(shí)間變化,諧振腔相當(dāng)于時(shí)變系統(tǒng),傳統(tǒng)的傳遞函數(shù)分析方法不太適用。本文基于諧振腔的沖擊響應(yīng)模型,推導(dǎo)了腔壓的周期性迭代公式,并利用該公式建立了超導(dǎo)腔的時(shí)域仿真模型。

V ′ n =V n e -Τ/τ e jω(nΤ)Τ ?????? ??? (14)在第n+1個(gè)射頻周期,即t=(n+1)T時(shí)刻電流脈沖Ib,n+1的沖擊響應(yīng)電壓為:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]HIAF及CiADS項(xiàng)目進(jìn)展與展望[J]. 肖國青,徐瑚珊,王思成.  原子核物理評論. 2017(03)



本文編號：3414167