Разработка устройств ввода СВЧ-мощности и вывода волн высших типов для ускоряющих структур линейных коллайдеров
Диссертация
Предложена конструкция гибридного трансформатора типа волны, обеспечивающая как ввод мощности в ускоряющую структуру типа круглого диафрагмированного волновода, так и вывод паразитных дипольных волн. Такой трансформатор обеспечивает симметризацию поля основной волны по амплитуде и фазе в области пролета пучка, а также эффективный вывод первой дипольной моды, отрицательно влияющей… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Комбинированный узел ввода мощности и вывода волн высших типов для ускоряющей секции линейного коллайдера
- 1. 1. Общая характеристика резонансных макетов
- 1. 2. Устройство гибридного трансформатора типа волны
- 1. 3. Оценка основных геометрических размеров узла ввода мощности
- 1. 4. Расчет гибридного трансформатора типа волны методом эквивалентных схем
- 1. 5. Перенапряжённость поля в узле ввода мощности
- 1. 6. Настройка узла ввода мощности
- 1. 7. Измерение амплитудной и фазовой асимметрии поля в узле ввода мощности
- Выводы
- Глава 2. Устройство вывода мощности волн высших типов из ускоряющей секции коллайдера SBLC
- 2. 1. Настройка ячейки устройства вывода мощности
- 2. 1. 1. Настройка на ускоряющей волне
- 2. 1. 2. Настройка на дипольной волне
- 2. 1. 3. Настройка УВМ для структуры с постоянным градиентом
- 2. 2. Электродинамические характеристики структуры с постоянным градиентом
- 2. 3. Расчёт добротности и коэффициента связи
- 2. 4. Использование устройства вывода мощности в качестве датчика положения пучка
- 2. 1. Настройка ячейки устройства вывода мощности
- Выводы
- Глава 3. Вывод мощности ВВТ из сверхпроводящей ускоряющей секции коллайдера TESLA
- 3. 1. Макет суперструктуры коллайдера TESLA
- 3. 2. Экспериментальный макет
- 3. 3. Устройство ввода мощности
- 3. 4. Конструкции устройств вывода мощности ВВТ волноводного типа
- 3. 5. Экспериментальный макет
- 3. 6. Расчет и измерение внешней добротности
- Выводы
- Глава 4. Оценка величины поперечного импульса в суперструктуре, вызванного устройствами ввода мощности и вывода волн высших типов
- 4. 1. Расчёт полей бегущей волны
- 4. 1. 1. Синтез полей двух стоячих волн
- 4. 1. 2. Расчёт во временной области
- 4. 2. Расчёт динамики пучка
- 4. 1. Расчёт полей бегущей волны
- Выводы
Список литературы
- Б.Ю.Богданович, Н. М. Гаврилов, А. В. Шальнов, «Ускорители с накопленим и генерацией высокочастотной энергии», М. Энергоиздат, 1994, 208с.
- М. Dohlus, «Accelerating Structures for Multibunches», International conference on Linear Colliders (LC'96).8. «Conceptual design of a 500Ge V e+e~ Linear Collider with Integrated X-ray Laser FacilityDESY 1997−048.
- T. Weiland, U. van Rienen, P. Hiilsmann, W.F.O. МйИег, H. Klein, „Investigations of trapped higher order modes using a 36-cell test structure“, Physical Review special topics accelerators and beams, v. 2, 42 001,1999.
- G. Romanov, S. Ivanov, M. Dohlus, N. Holtkamp,"Some Remarks on the Location of Higher Order Modes in Tapered Accelerating Structures with the use of a Coupled Oscillator Model», Proc. of Particle Accelerators (PAC'95), pp. 2345−4347.
- H. Holtkamp, T. Weiland,"Structure work for an S-band linear collider",
- Proc. of 15-th International Conference on High Energy Accelerators, 1992, pp. 830−832.
- V. Kaljuzhny, O. Milovanov, N. Sobenin et al., «Investigation of a Hybrid Coupler for, а б Meter S-band Linear Collider Accelerating Structure», DESY M96−05.
- N.P. Sobenin, S.V. Ivanov, V.E. Kaljuzhny, S.N. Plotnikov, «The Investigation of Coupler for Linear Collider Accelerating Section», Proc. of the 3-rd European Particle Accel. Conf., 1992, v. 2,1226−1227.
- M.B. Лалаян, Д. В. Костин, Н. П. Собенин, А. А. Сулимов, К. В. Камышный, А. В. Бледных, «Устройство вывода мощности волн высших типов из секции линейного коллайдера», Сборник трудов научной сессии МИФИ, 1999, т. 10, с. 67−69.
- О.А. Вальднер, Н. П. Собенин, Б. В. Зверев, И. С. Щедрин,"Справочник по диафрагмированным волноводам", М., Атомиздат, 1977.
- A.N. Parfenov, N.P. Sobenin, B.V. Zverev, «Analytical Calculation of a Coupler for the Linear Collider Accelerating Section», 18-th International Linac Conference (LINAC'96), v. 2, pp. 2022−2024.
- V. Kaljuzhny, D. Kostin, О. Milovanov, М. Lalayan, N. Sobenin, S. Yarigin, M. Dohlus, N. Holtkamp, «Investigation of the High Order Mode withdrawal from Accelerating Structure for Beam Position Monitor», Internal Report, DESY, M98−09, June 1998.
- N.P. Sobenin, S.V. Ivanov, V.E. Kaljuzhny et al., «HOM damping in SBLC accelerating section using input coupler», Proc. of International Linear Accelerator Conference LINAC'96.
- V.E. Kaljuzhny, M.V. Lalayan, N.P. Sobenin, «The Overvoltage Factor in
- Accelerating Section with a Coupler», Proc. of the VIII International Workshop on Linear Collider, 1999.
- Н.П. Собенин, B.H. Подшивалов, «Резонансный макет для исследования электромагнитных полей в трансформаторах типа волны», Ускорители, вып. X, М: Атомиздат, 1968, с. 115−117.
- N.P. Sobenin, V.E. Kaljuzhny, M.V. Lalayan,"Choice of the Geometry Coupler for Disk-Loaded Waveguide to Optimal with Respect to Overvoltage Factor", Proc. of International conference on particle accelerators, PAC99,1999.
- Н.П. Собенин, М. В. Лалаян,"Выбор оптимальных размеров трансформатора типа волны в отношении электрической прочностиТруды 16 Совещания по ускорителям заряженных частиц, 1998, т. 1, с. 47−50.
- М.В.Лалаян, «Симметризованный трансформатор типа волны для линейного коллайдера (электрическая прочность)», Сборник научных трудов научной сессии МИФИ, 1999, т. 4, с. 90−91.
- Б.В. Зверев, Н. П. Собенин,"Электродинамические характеристики ускоряющих резонаторов", М: Энергоатомиздат, 1993.
- M. Dohlus,"X-Band HOM Pickup for SBLC StructureМеждународная Конференция по линейным коллайдерам, LC'97, Звенигород, 1997
- О.С. Милованов, Н. П. Собенин,"Техника сверхвысоких частот М: Атомиздат, 1980.
- Masao Nakamura,"Theory of Field Strength Determination in RF Structures by perturbation TechniquesJapanese Journal of Applied Physics, v. 7, n. 2,1968.
- D.V. Kostin, V.V. Kandrunin, N.P. Sobenin, S.N. Yarigin, B.V. Zverev, «Electrodynamic Characteristics of the SBLC Accelerating Structure», Internal Report, DESY M96−6, April 1996.
- P.B. Wilson,"High Energy Electron Linacs: Application to Storage Ring RF Systems and Linear Colliders", SLAC-PUB-2884,1982.
- N.M. Кто И,"Computer Determination of the External Q and Resonant Frequency of Waveguide Loaded Cavities", SLAC-PUB-5171, January 1990.
- N.M. Kroll, X.-T. Lin, «Efficient Computer Determination of the Properties of Waveguide Loaded Cavities», SLAC-PUB-5296, July 1990.
- N.M. Kroll, X.-T. Lin, «Computer Determinations of the Properties of Waveguide Loaded Cavities», SLAC-PUB-5345, September 1990.
- C. Peschke, P. Hulsmann, W.F.O. Muller, H. Klein, «Beam Positiona Monitoring For SBLC Using HOM Coupler Signals», Proc. of 5-th European Particle Accelerator Conf. (EPAC'96), Sitges, Spain, 1996.
- S.C. Hartman,"Nanometer Resolution BPM using Damped Slot Resonator", Proc. of Particle Accelerator Conf. PAC'95, pp. 2655−2657.
- S. Fartoukh, M. Jablonka, J. Joly, M. Lalot, C. Magne, 0. Napoly «Evidence For A Strongly Coupled Dipole Mode With Insufficient Damping In TTF First Accelerating Module», Proceedings of the Particle Accelerator Conference, New York, 1999, pp. 922−924.
- B. Aune et al., «Superconducting TESLA CavitiesPhysical Review Special Topics Accelerators and Beams, v. 3, 92 001, 2000.
- J. Sekutowicz, M. Ferrario, Ch. Tang,"Superconducting superstructure for the TESLA collider: A conceptPhysical Review Special Topics -Accelerators and Beams, v. 2,62 001,1999.
- V. Kaljuzhny, М. Lalayan, О. Milovanov, N. Sobenin, М. Dohlus, «Some Results of Investigation a HOM Damping in a TESLA Cavity model using a Rectangular Waveguide CouplerProc. of the VIII International Workshop on Linear Collider 1999.
- M. Dohlus, V. Kaljnzhny, «Relative Nonuniformity in the Amplitude of the Accelerating Field Along the MxN-cell TESLA Supercavities», DESY, TESLA 98−26.
- M. Nakamura, «Theory of Field Strength Determination in RF Structures by perturbation Techniques», Japanese Journal of Applied Physics, v. 7, n.2,1968.
- J. Boster, J. Dicke, M. Dohlus, H. Hartwig, N. Holtkamp, A. Jostingmeier, C. Martens, V. Kaljuzhny, A. Panomarenko, S. Yarigin, A. Zavadtsev, K. Jin, «Rectangular Waveguide Coupler For Two TESLA Supercavities», TESLA 99−01.
- A. Blednykh, V. Kaljuzhny, D. Kostin, M. Lalayan, О. Milovanov, A. Ponomarenko, A. Sulimov, A. Zavadtzev, M. Dohlus, «HOM damping in a TESLA Cavity Model Using a Rectangular Waveguide», TESLA-collaboration, November 2000, TESLA 2000−34.
- A. Blednykh, D. Kostin, M. Lalayan, N. Sobenin, A. Zavadsev, M. Dohlus,"Rectangular Waveguide HOM Coupler for a TESLA SuperstructureTrans, of XX International Linac Conference, Monterey, California, USA, August 2000.
- TESLA Technical Design report, DESY 2001−011, March 2001
- N. Baboi, R. Brinkmann, H. Chen, M. Liepe and J. Sekutowicz, «HOM Damping Requirements For The TESLA SuperstructuresProc. of European Conference on Particle Accelerators (EPAC'2000), Vienna, Austria, pp. 2016−2018.
- F. Marhauser, P. Mlsmann, Н. Klein, «TrappedModes in TESLA CavitiesProgram of the 1999 Particle Accelerator Conference (PAC'99), New-York, March 29-April 2,1999.
- В.Г. Геворкян, А. Б. Савитский, M.A. Сотников, В. И. Шведунов, Программа PTMTRACE, ВИНИТИ, № 183-В89,1989.
- А.А. Завадцев, Д. В. Костин, В. Е. Калюжный, М. В. Лалаян, Н.П.
- М. Dohlus, S. Wipf, «Numerical investigations of waveguide input couplers for the TESLA superstructure», Proceedings of EPAC, 2000, Vienna, Austria, pp. 2096−2099.
- Z. Li, J.J. Bisognano and B.C. Yunn, Program of the 1993 Particle Accelerator Conference (PAC93), p. 179.
- M. Zhang, Ch. Tang, Beam Dynamic Aspects of the TESLA Power Coupler TESLA 98−17