超導加速腔是加速器制造中最為昂貴與復雜的部件之一。提高超導加速腔的性能，降低其造價，一直都是超導腔工作者追求的目標。本論文以稀有同位素束流裝置（Facility for Rare Isotope Beams（FRIB））的低β超導加速腔為例，系統(tǒng)介紹了我們在提高超導腔性能方面的一系列工作。此系列工作涵蓋了加速腔的設計（結構優(yōu)化）、加速腔的控制（加速電壓的控制）、以及加速腔的測試（次級電子倍增現(xiàn)象的抑制）。部分研究成果已經(jīng)或者將會被應用到FRIB的加速腔上，相關的初步測試結果作為研究成果的一部分亦會詳細說明。除去簡介FRIB加速腔的第一章以及總結性質的第五章，本論文按上述所提的子項目分為三部分：第二章里，我們重點介紹了在FRIB加速腔設計的基礎上提出的名為“賽車”（“Race-car”）的設計方案。一如其名，此方案重點提高了加速梯度并增大了分流阻抗。在第三章，我們嘗試在低電平控制和調諧器控制中引入一種更先進的控制算法——自抗擾控制。在仿真與實驗中，我們對比了這種算法與傳統(tǒng)的比例積分控制算法，并建立了完整的加速電壓控制的仿真模型。作為本論文的一項重點工作，第四章詳細討論了測試中制約FRIB... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

稀有同位素束流加速器示意圖

圖 1.2 FRIB 的四種低 β 超導加速腔的結構示意圖表1.1 FRIB的四種超導加速腔的性能參數(shù) β00.041 0.085 0.29 0.53f (MHz) 80.5 80.5 322 322

圖 1.3 FRIB 的 β=0.53 的超導二分之一波長腔的 TDCM 裝置抑制次級電子倍增現(xiàn)象之所以如此重要，是因為如果在加速器腔測試的時候，功率耦合器出現(xiàn)次級電子倍增現(xiàn)象，它會導致從功率源輸出的 RF 功率絕大部分消耗在功率耦合器之中，只有很少部分的功率能夠饋入到超導加速腔之中，因而在


本文編號：3474574