|
Создание высокочастотной нагрузки для одномодового резонатора Новосибирский государственный технический университет Научный руководитель: Кулипанов Геннадий Николаевич, доктор физ-мат наук, профессор, чл. кор. РАН Одной из проблем возникающих при обеспечении устойчивого движения пучка заряженных частиц в накопителе является взаимодействие пучка с высшими модами ВЧ резонатора. При этом амплитуда синхротронных колебаний пучка может стать достаточно большой, чтобы привести к гибели пучка на стенках вакуумной камеры .Существует несколько способов борьбы с влиянием высших мод на движение пучка. Наиболее подходящим для современных установок является метод демпфирования (понижения добротности) высших мод резонатора. Для демпфирования высших мод необходимо создать ВЧ нагрузку, удовлетворяющую ряду требований. Проводился расчет ВЧ нагрузки резонатора для накопительного кольца университета Duke. В качестве поглощающего элемента был выбран материал КТ-30. Для выяснения поглощающих свойств этого материала был создан коаксиальный резонатор, в который вставлялся цилиндр из КТ-30. С помощью созданного в ИЯФ пакета программ CLANS были посчитаны частоты этого резонатора с поглощающим элементом и без него. Сравнивая расчеты для поглотителя с различными характеристиками и результаты измерений макета, были получены необходимые данные о свойствах материала. Для расчета формы ВЧ нагрузки резонатор Duke с помещенными в него поглощающими элементами моделировался при помощи CLANS (рис.1) .
рис.1 В процессе расчета менялись длинна, радиус нагрузки, ее удаленность от резонатора и радиус перешейка между нагрузкой и резонатором. Необходимо было получить нагрузку, удовлетворяющую следующим критериям: - добротности высших мод должны быть понижены до величены порядка нескольких десятков (выполнение этого условия необходимо для устойчивого движения пучка в накопителе), - в нагрузку должно идти не больше 0,05% мощности основной моды (в противном случае она перегреется и разрушится), - длинна резонатора с нагрузкой не должна превышать 2,5м (это ограничение связано с длинной промежутка отведенного в накопителе под резонатор). В результате была получена нагрузка, которая достаточно хорошо нагружает высшие моды. Добротности большинства мод лежат в интервале от 20 до 50. В нагрузку идет около 0.02% мощности от основной моды. Общая длинна резонатора с нагрузкой составляет 2м. Расчеты декремента затухания показывают, что движение пучка будет устойчиво при токе 300 мА и энергии 250 МэВ. |
| (c) АСФ России, 2001 |