北京大学 重离子物理研究所 核物理与核技术国家重点实验室, 北京 100871
基于超导器的连续波运行的高流强质子/氘束被越来越多的大科学装置所采用。在流强低于10 mA情况下, 用于加速低β段粒子的超导腔的高阶模影响基本可以忽略, 但是对于加速百mA强流的低β超导腔, 其高阶模损耗情况有待研究。近期北京大学设计并加工了一支β=0.09、运行频率162.5 MHz的超导半波长谐振腔, 用于研究非相对论低β超导半波长谐振腔加速100 mA强流质子束时可能涉及到的关键物理问题。重点研究了这支半波长谐振腔内部高阶模损耗的问题, 用时域和频域两种方法分别计算了腔的高阶模损失因子, 同时计算了考虑加工误差下腔内发生高阶模共振激发的概率。
半波长谐振腔 高阶模式 损失因子 共振激发 half wave resonator cavity high order mode loss factor coherent excitation 强激光与粒子束
2017, 29(8): 085102
中国科学院 高能物理研究所 加速器中心, 北京 100049
对质子加速器中半波长谐振腔（HWR）型的设计进行了研究，完成一种新型HWR超导腔的初步设计。通过对超导腔设计方法及设计原则的研究，结合相关半波长谐振腔的研究现状，充分利用电磁设计软件的功能，对325 MHz低β大孔径的半波长谐振腔进行了设计研究。在建模中，针对腔体的不同部位进行比较分析，优化模型形状；在计算中，采用新型有限元网格，使计算快速而结果稳定；在后处理中，使用参数扫描，实现了腔形参数优化；在腔形分析中，计算了二次电子倍增效应，验证了腔体形状的可行性。通过此设计过程，使所设计的新型β为0.12的HWR腔具有较好的电磁参数，满足质子加速器的要求，并可应用到实际工程中。
质子加速器 半波长谐振腔 电子倍增 二次电子发射系数 proton accelerator half wave resonator cavity multipacting secondary electron yield
