强激光与粒子束
2021, 33(2): 024002
1 海军航空工程学院电子信息工程系, 山东 烟台 264001
2 空军航空大学航空航天情报系, 吉林 长春 130022
提出了一种基于稀疏体素有向无环图(SVDAG)的光照计算加速结构。通过自下而上地合并相同节点,将稀疏体素八叉树转化为SVDAG;同时,利用给定节点的遍历路径和子掩码,消除了空间位置的多义性。针对闭合几何体,基于双层深度图算法可自适应合并位于闭合区域的节点,在保证光照计算性能的前提下,进一步减小了存储开销。提出了一种基于时域相关性的SVDAG帧间复用方法,利用动态场景的全部帧构成SVDAG加速结构整体,提高了更新速度。实验结果表明,新算法提高了三维场景的绘制效率,在面对高分辨率的动态场景时,仍能获得较高的帧速率。
光计算 光学数据处理 加速结构 有向无环图 双层深度图 帧间复用
深圳大学光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
为提高飞秒条纹相机的性能，设计了一种新型加速结构的条纹相机，它具有加速栅网和加速狭缝通道，平行平板电极结构。考虑实际惯性约束核聚变(ICF)实验中X 射线入射CsI光阴极，光电子能量弥散较大和空间电荷效应作用下，用蒙特卡罗方法抽样2000个光电子能量角度分布值，用四阶龙格-库塔法计算了电子在条纹相机中的飞行轨迹。在成像面上统计电子时空分布得到该条纹相机的时间和空间分辨特性，结果显示使用该加速结构的飞秒条纹相机空间分辨率达到21l lp/mm,时间分辨率达到508.4 fs，对比传统平行平板相机，分别提高了90%和29%左右，性能提高明显。该新型条纹相机加速结构简单，具有实用性。
超快光学 飞秒现象 条纹相机 Monte Carlo模拟 加速结构 空间电荷效应 调制传递函数 光学学报
2015, 35(11): 1134001
漂移管直线加速器(DTL)通过采用杆耦合器加速结构, 实现加速电场的稳定性。为了分析电场稳定性的调制机理, 简要说明DTL的腔体结构, 并对其进行集**数的等效模拟, 给出等效电路分布。最后着重对耦合杆与漂移管之间相互作用的等效电容进行了仿真研究。针对上述电路分布, 采用电路理论分析了高频场扰动及稳定性的实现机理。通过将稳定结构下的等效电容求解结果与该电容的模拟仿真值进行比较, 得出稳定状态下的耦合杆与漂移管之间间隙取值的合理区间。最后通过对不同调节条件下的扰动电场进行仿真分析, 一定程度上验证了结论的正确性。
漂移管直线加速器 杆耦合器 周期性加速结构 等效电路 稳定性 drift tube linac post coupler periodic accelerating structure equivalent circuit stability 强激光与粒子束
2014, 26(8): 085102
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230029
光子晶体加速结构能够有效地阻尼高频率加速管中的尾场，对高能加速器中因尾场引起的束流不稳定性起到抑制作用。探索了X波段2维金属光子晶体微波加速结构的研制方法，用机械加工的方式制作了较高品质因数的2维光子晶体结构谐振腔。理论计算表明，在光子晶体结构谐振腔外围放置吸波材料，可有效地吸收加速结构中的类TM11偶极模等高次模，而对加速主模类TM01模影响较小。设计和制作了工作频率为11.42 GHz，由4个腔构成的X波段2维金属光子晶体行波加速器，实验结果与数值模拟计算值吻合较好。
光子晶体 机械加工 阻尼尾场 行波加速结构 photonic crystal machining wakefields damping traveling wave accelerating structure
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
介绍了北京大学分离作用射频四极场(RFQ)加速器的结构特点, 包括膜片式电极、支撑环式电极支撑系统、水冷系统、调谐系统及其工艺实现; 介绍了基于该分离作用RFQ加速腔进行的调谐测试、高功率实验和束流实验。结果表明: 调谐系统的频率调节范围及品质因数完全满足实验要求; 分离作用RFQ加速腔的输入功率可以达到33 kW以上, 满足高功率下稳定运行的条件; 在束流实验中, 把1.03 MeV的O+入射束流加速到1.65 MeV, 半高宽能散小于3%。加速器结构满足物理设计要求, 加速系统运行稳定。
加速器 射频四极场 分离作用射频四极场 加速结构 电极 电极支撑 accelerator radio frequency quadrupole separated function radio frequency quadrupole accelerating structure electrode electrode supporting system
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
采用Mafia程序设计X波段失谐加速结构,同时利用Largrange插值的方法计算了加速结构的尺寸,得到了加速结构的特性参数和尾场特性.结果表明,失谐加速结构的品质因子(7 926.0～8 012.2)和分路阻抗(89.7～125.1MΩ/m)比较高,与等阻抗加速结构相比,可以使尾场明显下降,从而降低束流崩溃发生的可能性.
失谐 加速结构 尾场 Largrange插值 Detuned Accelerator structure Wakefield Largrange interpolation
