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利用mafia程序设计8mm大功率输出窗

真空电子技术 2005年第1期18卷 9-12页

作者：吴常津北京真空电子技术研究所北京100016

利用mafia程序对8mm大功率输出窗进行了研究,分析了几种不同介电常数材料的特性。计算结果表明,利顿窗是解决功率与带宽这一矛盾的可行方案,而氮化硼瓷是这一结构唯一可以选用的材料。

关键词： mafia程序毫米波输出窗

向内发射同轴虚阴极振荡器波束互作用的数值模拟研究(英文)

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高能物理与核物理 2006年第6期30卷 571-576页

作者：邢庆子王冬何小中郑曙昕邓景康清华大学物理系北京100084 清华大学工程物理系北京100084

对向内发射同轴虚阴极振荡器微波主频进行了解析求解,利用稳态相对论流体Maxwell方程组得到了微波主频所满足的方程;同时使用mafia程序的TS3模块对向内发射同轴虚阴极振荡器中波束互作用进行了全三维PIC数值模拟研究,通过对微波输出圆... 详细信息

对向内发射同轴虚阴极振荡器微波主频进行了解析求解,利用稳态相对论流体Maxwell方程组得到了微波主频所满足的方程;同时使用mafia程序的TS3模块对向内发射同轴虚阴极振荡器中波束互作用进行了全三维PIC数值模拟研究,通过对微波输出圆波导中5个传输模式的监测,得到了各模式的频谱分布及输出功率．结果表明,在有阳极反射板存在时,构成的准腔结构能够有效地改善频谱,从而提高能量转换效率．

关键词：同轴虚阴极振荡器相对论流体Maxwell方程组 mafia程序数值模拟高功率微波

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非均匀传输线型谐振腔的研究

强激光与粒子束 2001年第6期13卷 773-776页

作者：李智慧唐靖宇朱昆张侠马钟仁中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

分析了周期性电容盘片加载的同轴线的传输特性 ,并将其应用于四分之一波长线谐振腔 ,利用传输线理论和数值模拟两种方法分析了这种腔体的谐振特性 ,得到了谐振频率、Q值与盘片半径、盘片个数间的关系。

关键词：慢波结构 mafia程序回旋加速器谐振腔传输特性数值模拟

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双周期加速结构腔间耦合系数的模拟计算

高能物理与核物理 2005年第9期29卷 900-902页

作者：边晓浩陈怀璧郑曙昕清华大学工程物理系北京100084

在直线加速器加速管的设计中,腔间耦合系数是一个关键参量,它的误差是影响场分布误差的主要因素.准确计算耦合系数,对于腔间耦合孔几何参数的设计十分重要.目前,采用电磁场计算软件进行数值模拟是计算耦合系数的主要方法.文献调研发现,... 详细信息

在直线加速器加速管的设计中,腔间耦合系数是一个关键参量,它的误差是影响场分布误差的主要因素.准确计算耦合系数,对于腔间耦合孔几何参数的设计十分重要.目前,采用电磁场计算软件进行数值模拟是计算耦合系数的主要方法.文献调研发现,使用mafia程序计算耦合系数,对于单周期的盘荷波导结构,根据mafia程序内部电(磁)边界条件和周期性边界条件,对应两者有行波模拟、驻波模拟两种方法计算色散曲线.本文结合这两种方法,对计算双周期加速结构耦合系数的方法进行了探索,它们可得到相近的结果,与实验测量值的差别小于15%.

关键词：耦合系数 mafia 双周期结构单周期结构模拟计算加速结构双周期周期性边界条件 mafia程序直线加速器

β=0．45,f=350MHz spoke腔高阶模的研究(英文)

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高能物理与核物理 2006年第10期30卷 1006-1009页

作者：朱凤全胜文赵夔陈佳洱北京大学重离子物理研究所北京100871

质子或者离子在中低能段的加速结构是目前研究的热点,其中许多实验结果表明spoke腔是连接RFQ加速结构和椭球腔加速结构的最具潜力的桥梁．但是这种新型结构仍然存在许多问题有待解决,为此,北京大学开展了spoke型质子加速腔的研究,完成了... 详细信息

质子或者离子在中低能段的加速结构是目前研究的热点,其中许多实验结果表明spoke腔是连接RFQ加速结构和椭球腔加速结构的最具潜力的桥梁．但是这种新型结构仍然存在许多问题有待解决,为此,北京大学开展了spoke型质子加速腔的研究,完成了β=0．45,频率为350MHz spoke腔的设计和铜模型腔的加工．重点对spoke腔高阶模进行了分析,模拟计算找出了几种危害模式,并完成了实验测量,取得了实验测量与模拟计算相一致的结果．

关键词： spoke腔高阶模 mafia程序

靶点位置可调的270°偏转磁铁系统的模拟计算

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第12期47卷 2168-2171页

作者：李泉凤王光强邢庆子陈怀璧清华大学工程物理系北京100084

为满足放射性治疗仪粒子束精确打靶的要求,设计了中、高能医用加速器中采用的由三块90°磁铁组成的270°偏转系统。用三维电磁场粒子程序M AF IA计算了该偏转系统的磁场分布,采用R unge-K u tta法求解了电磁场中的电子运动,模拟计算了... 详细信息

为满足放射性治疗仪粒子束精确打靶的要求,设计了中、高能医用加速器中采用的由三块90°磁铁组成的270°偏转系统。用三维电磁场粒子程序M AF IA计算了该偏转系统的磁场分布,采用R unge-K u tta法求解了电磁场中的电子运动,模拟计算了电子运动轨迹。计算表明,未加屏蔽时,磁极边缘场的影响使得电子在到达靶点位置时,将相对靶中心产生偏移。然后在最佳屏蔽方案下,中间磁铁附加小线圈,通过对磁场进行微调,跟踪电子运动轨迹。结果表明电子打靶位置偏移与微调线圈电流变化之间呈线性关系。因此,该系统实现了靶点位置的自动调节,满足精确打靶的要求。

关键词：医用加速器附加线圈 270°偏转磁铁系统微调磁场精确定位 mafia程序

向内发射同轴虚阴极振荡器理论分析与数值模拟

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强激光与粒子束 2006年第5期18卷 853-858页

作者：邢庆子王冬黄峰郑曙昕邓景康清华大学物理系北京100084 清华大学工程物理系北京100084

针对向内发射同轴虚阴极振荡器进行了1维理论分析,给出了电流电压关系的数值解,估算了同轴漂移区空间电荷限制流及虚阴极位置;同时使用mafia程序进行了全3维PIC数值模拟研究,通过调节阴极电子发射区与阳极反射板之间距离进行了一系列计... 详细信息

针对向内发射同轴虚阴极振荡器进行了1维理论分析,给出了电流电压关系的数值解,估算了同轴漂移区空间电荷限制流及虚阴极位置;同时使用mafia程序进行了全3维PIC数值模拟研究,通过调节阴极电子发射区与阳极反射板之间距离进行了一系列计算,得到了圆波导中各传输模式频谱及功率。结果表明,尽管使用圆周对称的同轴结构,输出模式中TE11和TM01仍占主导地位,两种模式共同存在,相互竞争。在最佳情况下,当二极管电压为250 kV,电流为20 kA时,得到了微波输出总功率最高为740 MW,功率效率超过10%,主频为3.18 GHz,同时含有较强TE11和TM01模式成分的微波输出。

关键词：高功率微波同轴虚阴极振荡器 mafia程序数值模拟

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CSR纵向束团压缩腔研究

原子核物理评论 2009年第3期26卷 198-202页

作者：殷达钰刘勇解庆春李朋中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 中国科学院研究生院北京100049 湖南大学计算机与通信学院湖南长沙410082

针对兰州重离子加速器冷却储存环的发展目标,为了满足高能量密度(涉及重离子驱动惯性约束核聚变新能源)等物理研究的需要,使用三维电磁场计算程序mafia研究了一种新型的适用于CSR的纵向束团压缩腔。此纵向束团压缩腔采用高磁导率软磁合... 详细信息

针对兰州重离子加速器冷却储存环的发展目标,为了满足高能量密度(涉及重离子驱动惯性约束核聚变新能源)等物理研究的需要,使用三维电磁场计算程序mafia研究了一种新型的适用于CSR的纵向束团压缩腔。此纵向束团压缩腔采用高磁导率软磁合金材料进行加载,相比于铁氧体加载的高频腔,可以得到高的电场梯度。以250MeV/u的238U72+离子为例进行了模拟计算,得出了此纵向束团压缩腔的工作频率为1.15MHz,峰值工作电压为80kV,由两个1/4波长同轴谐振腔组成,每个谐振腔峰值工作电压为40kV,能够满足在CSR上进行纵向束团压缩的要求。

关键词：纵向束团压缩腔高磁导率高磁导率软磁合金 mafia程序

β=0.45,f=350MHz Spoke腔的设计

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高能物理与核物理 2005年第1期29卷 77-80页

作者：朱凤全胜文王莉芳赵夔陈佳洱北京大学重离子物理研究所北京100871

近几年来 ,低 β超导腔 (例如spoke型 ,re entrant型 ,CH型 )作为质子或者离子在中低能段的加速结构成为研究的热点 .许多实验结果表明spoke腔在低能段是很好的选择 ,在中能段跟椭球腔相比也很具有竞争实力 ,为此 ,北京大学开展了 β =0... 详细信息

近几年来 ,低 β超导腔 (例如spoke型 ,re entrant型 ,CH型 )作为质子或者离子在中低能段的加速结构成为研究的热点 .许多实验结果表明spoke腔在低能段是很好的选择 ,在中能段跟椭球腔相比也很具有竞争实力 ,为此 ,北京大学开展了 β =0 .4 5 ,频率为 35 0MHz的spoke型质子超导加速腔研究 .本文详细阐述了这种腔的结构及电磁场的设计 ,从射频参数Q ,r/Q ,最大表面电磁场和加速效率的计算结果来看 ,它具有很好的加速性能 .

关键词： spoke超导腔射频参数 mafia程序电磁场参数