博士论文-CSNS漂移管直线加速器的物理设计和研究

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题名	博士论文-CSNS漂移管直线加速器的物理设计和研究
作者	彭军
学位类别	博士
答辩日期	2008
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	傅世年
关键词	CSNS 漂移管直线加速器均温调场质子治癌
学位专业	核技术及应用
中文摘要	高功率强流质子直线加速器是当前国际加速器的一个非常重要的发展方向，在核废料嬗变处理，洁净核能系统开发，散裂中子源，高能物理与核物理研究等领域有着广泛的应用。本论文根据中国散裂中子源（CSNS）的具体情况，而设计的一台强流漂移管直线加速器（DTL），是CSNS的重要组成部分。本论文中，首次发现国际上通用的DTL设计方法存在较大误差，这个误差导致DTL的实际腔里的加速电场分布模式偏离设计值。过去，人们普遍认为这种偏差是由加工和安装误差引起的。本论文中，设计了一种新的调整电场的方法，可以有效的纠正这种偏差，这个新方法已经被成功地应用于CSNS的DTL。 ; CSNS的DTL由7个加速腔组成，每个腔的功耗相等，长度相等，高频功率得到充分利用。该方案的另一个特点是不同的段，采用不同的漂移管尺寸，提高了加速效率，降低功耗。本论文根据国际上最新的均温理论，设计了这台DTL的横向聚焦方案，多粒子模拟显示，束流损失小，加速器出口处的束流性能满足设计指标。论文还对束流在均温系统中传输的物理现象做了深入研究，研究结果对强流质子直线加速器的动力学设计具有实际意义。; 作为工程设计的依据，论文计算了DTL的机械公差和腔内表面功率分布，并分析了高频、磁铁和束流注入等误差对束流传输的影响，给出各种公差要求。; 此外，本论文还包括医用质子加速器注入器7MeV DTL的设计方案，该方案采用了一种新的匹配方法，在射频四极场加速器(RFQ)与DTL之间不设束运线，而是以 DTL入口处的四个单元为匹配段，把RFQ出口处相椭圆匹配到DTL周期结构入口处的相椭圆，这种方法提高了束流的传输效率。
语种	中文
学科主题	核技术及应用
公开日期	2016-02-25
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209503]
专题	加速器中心_学位论文和出站报告
作者单位	中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	彭军. 博士论文-CSNS漂移管直线加速器的物理设计和研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2008.