【摘 要】
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本文对用于束团压缩的高频合金腔体进行了深入的研究，其目的是为了获得足够高的高频电场来对束团进行纵向压缩以便能获得高流强、高品质的短脉冲重离子束团以满足在HIRFL-CSR
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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本文对用于束团压缩的高频合金腔体进行了深入的研究，其目的是为了获得足够高的高频电场来对束团进行纵向压缩以便能获得高流强、高品质的短脉冲重离子束团以满足在HIRFL-CSR上进行高能量密度物理和等离子体物理研究的需求。产生短脉冲束团的最有效方法是使长束团在纵向相空间旋转90(0)来实现，旋转过程是在快速跳变的高频电压作用下完成的。
论文首先从加速器物理基础出发，讲述了纵向束团压缩原理，并根据HIRFL-CSR加速器的实际运行情况提出了HIRFL-CSR的纵向束团压缩研究方案。用软件模拟了束团的纵向压缩过程，通过对碳离子进行模拟得到的结果可知采用高频电压跳变的方法可以实现束团的纵向压缩。
本文所研究的高频合金腔体是用磁合金(MagneticAlloy(MA)）材料加载的同轴谐振腔（高频磁合金加载腔），腔体能获得的高频电压梯度很高;腔体不需要调谐，无需复杂的调谐控制系统，从而可以简化高频系统;而且腔体长度短，可以在有限的空间中使用。为了选择合适的磁合金材料来加载高频腔体，论文对四种磁合金样品环进行了性能测试和计算，并从测试结果中选择了磁导率和阻抗比较大、Q值小于1的磁合金材料来加载腔体。
论文对高频磁合金加载腔进行了详细的理论计算，并应用CSTMWS软件对高频腔体进行了仿真，得到的理论计算结果与仿真结果基本一致，在计算中首次采用了新的等效电路方法来计算腔体的同轴线分布电容。
最后论文对用于高频磁合金加载腔的高频功率源进行了工程设计和计算，给出了功率源的设计原理图、电子管的各级工作状态计算结果以及功率源与腔体之间的匹配电路计算结果，确定了要获得50kV的高频电压要求功率源提供的峰值功率大约为1000kW。
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