Мощный высокочастотный тракт для ускоряющей системы микротрона-рекуператора
Лоскутов Вячеслав Юрьевич
Новосибирский государственный технический университет

Научный руководитель: Кулипанов Геннадий Николаевич, доктор физ.-мат. наук

В Институте ядерной физики СО РАН ведутся работы по созданию разрезного микротрона - рекуператора непрерывного действия на энергию электронов 96 МэВ, предназначенного для лазера на свободных электронах (ЛСЭ). ЛСЭ будет генерировать монохроматическое излучение в виде повторяющихся микроимпульсов длительностью 3х10-11сек с энергией 10-3 Дж с частотой повторения до 22,5 МГц и с плавной перестройкой длины волны от 1 до 50 мкм.

В 16-ти резонаторной ускоряющей системе микротрона-рекуператора применяются непрерывные генераторы ВЧ общей мощностью до 1 МВт на частоте 180,4 МГц. ВЧ система состоит из двух генераторов, каждый из которых связан с 8 ускоряющими резонаторами отдельным ВЧ трактом.

В работе производился расчет и моделирование элементов мощного волноводного ВЧ тракта, предназначенного для передачи энергии от генератора к резонаторам и распределения энергии между ними. ВЧ-тракт состоит из:

  1. Коаксиально-волноводного перехода (КВП) генератора.

  2. Транспортного волновода, находящегося в генераторном зале.

  3. Двух КВП и коаксиальной линии для передачи мощности от транспортного волновода к распределительному волноводу, находящемуся в ускорительном зале.

  4. Распределительного волновода.

  5. Коаксиаксиально-волноводных переходов для распределения мощности между резонаторами общего ускоряющего промежутка.

По итогам работы можно сделать следующие выводы:

  1. Рассчитаны параметры для системы регулировки коэффициента связи между волноводом и генератором.

  2. Смакетированы коаксиально-волноводные переходы:

  • Для передачи ВЧ мощности от генератора в ВЧ тракт.

  • Для передачи мощности через биозащиту.

  • Для системы деления мощности.

  1. Проведены измерения на макетах для проверки расчетных данных.

  2. Получены исходные данные для конструирования узлов ввода, транспортировки и распределения мощности для микротрона-рекуператора.

(c) АСФ России, 2001