高频直线加快器百家乐ag跟og有什么区别
high-frequency linear accelerator
用沿直线轨谈散播的高频电场加快带电粒子的安装。
1.主要性格
束流的注入和引出很便捷,束流强、传输效果高、束品性较好,可由前至后分段缱绻、制造和调试。由于加快器不存在能转束的同步辐射截至,可将电子束加快到很高能量,是下一代超高能对撞机的独一候选者。为使加快器有稳健的长度,轴上加快电场强度一般在5~25兆伏/米,需很大的微波功率源,因此单元束流功率所需造价和脱手费较高。近期提议的超导加快器可有用地镌汰脱手用度。
2.行波与驻波加快
荷电粒子在高频直线加快器中是用高频(或微波)电场的轴向重量进行加快。按选择的加快波分类,有行波与驻波两类。前者用圆柱波导行动加快结构,在其内沿轴周期性地成就圆盘负载(图1),使波导中传播的相速小于或就是光速,以利同步地加快粒子,其加快场的式样为,它在近轴区提供最大的轴向电场重量。后者选择圆柱形谐振腔,也沿轴周期地成就电极(或称漂移管)负载(图2),以教学有用加快电场强度,其加快场的式样为类,相似在近轴区提供最大的轴向电场重量。
算计加快结构性能的主要参数有两类:一是与加快效果关连的参量,相等是有用分路阻抗。它示意给定高频功率损耗,结构能建筑多高的加快电场。分路阻抗的高下决定于选用的频率、结构的几何尺寸与风景及相邻加快单元间高频相位的变化量(责任式样通常频率越高,结构尺寸越小,分路阻抗和加快效果越高。二是加快结构的富厚性,它表征由于结构的颠倒和相近非加快式样对束流的影响。对驻波加快结构,兑现富厚性的主要路线是选择所谓的双周期结构,即除了由负载形成的周期性加快单元外,还引进周期性的耦合单元,周折耦合单元的位置和尺寸,便可教学结构的抗侵犯性。
3.分类
按被加快粒子的种类,可分为电子、质子和重离子直线加快器。
3.1.电子直线加快器
可选择行波或驻波加快粒子。当选择行波加快时、可使结构缱绻成等阻抗或等梯度型。等阻抗型是一种均匀的加快结构,即结构的各尺寸沿轴不变,便于缱绻和制造,短处是微波功率在结构中的损耗不均匀,对较长的直线加快器来说,沿轴的结构温控较遏止易。等梯度型加快结构幸免了这个短处,代价是沿轴的结构尺寸有慢变化,使缱绻和制造较复杂些。
3.2.质子直线加快器
质子的静止质地是电子的1800多倍,在其很长的加快范围内,速率远小于或小于光速,因而选择驻波加快结构,以赢得较高的有用分路阻抗和加快效果。质子的动能由1兆电子伏到1000兆电子伏,其速率由光速的4.6%到87.5%。为使结构在不同能区均有较高的加快效果,需选择不同的结构。如:
①质子的动能由小于1兆伏加快到几兆伏,可选择高频四极型加快结构(Radio Frequency Quadrupole,RFQ,图5)。在一圆柱腔的中心部位,方向角对称地成就四个轴向高频电极,在它们所围的近轴区,AG百家乐怎么稳赢产生四极聚焦电场,以径向聚焦束流,沿轴可周期性地调变每个电极的径向尺寸,以得到在轴向群聚和加快束流的轴向电场。它兼具聚束、聚焦和加快几种作用,是20世纪70年代兴起的加快结构,选用频率为200~400兆赫。
②质子动能要由几兆电子伏加快到150兆电子伏控制,可选择漂移管型结构(又称阿尔瓦雷茨结构,图2),是20世纪40年代末由L.W.阿尔瓦雷茨领先提议和建造的。在圆柱形腔内,沿轴周期性地成就长度随能量渐增的电极。当高频电场处在正半周时,质子束团在电极间被加快;当处在负半周时,质子束团躲在电极内不受负半周减慢场的影响而漂移前进,故又称电极为漂移管。在漂移管内安放四极磁铁,可径向聚焦束流,选用的频率为200~400兆赫。
③当质子动能要由150兆电子伏加快到更高能量,通常选择耦合腔速结构。在该能区内对证子束的径向聚焦已较容易,可将四极磁铁移到加快腔外,使频率教学到800~1300兆赫,以教学加快效果。这种结构也可用于加快电子,责任频率通常为1300~3000兆赫。
3.3.重离子线加快器
它较接近于质子直线加快器,仅仅在相似动能下,粒子率领速率更低,因而责任频率也更低,一般在27~150兆赫控制。早期的这类加快器,选择维德罗加快结构,它是由R.维德罗于20世纪20年代提议和建造的。当代的这类加快器按能区可选择高频四极型或阿瓦莱兹型。近期发展的重离子加快结构,如柱形和平面螺旋线结构、远离环谐振腔结构等,它们的性格是径向尺寸较小、公役条款较松、可作念成很多短腔组合成整台加快器,既便于选择超导时刻,又利于展宽重离子的范围和能量绽放可变的需求。
3.4.超导直线加快器
期骗超导材料作念成的结构,其功耗险些可略去不计,因而可用较小微波功率建筑较高的加快电场。这类加快腔大多选择内名义涂有氧化保护层的纯铌材料制成,置于液氮和液氦逐级冷却的低温容器中,可冷却至4.2K或更低。加快电场可达几兆伏/米至20兆伏/米以上。
将超导腔用于高能直线速器,上风更权臣。如用于强流质子直线加快器的高能段(约150~1000兆电子伏),由于功耗可略去不计,可选用束通谈孔径较大的结构,可有用幸免高能强流束全部耗费变成严重的放射性混浊。此外,还故意于教学加快场强,减小征战领域和脱手费等。
提议中的超导正负电子直线对撞机(TESLA),选用比其他同类对撞机决议(5700~11400兆赫)低得多的频率(1300兆赫)和较大的束孔径,除仍有较高的加快电场(约25兆伏/米)外,束流在腔壁上感生的尾场相对很小,较易确保束流的高品性(辐射度小、能散小等)。
直线加快器是各种加快器中被最等闲应用的加快器类型。
摘自:《中国大百科全书(第2版)》第7册,中国大百科全书出书社百家乐ag跟og有什么区别,2009年