閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
深度解讀

自由電子激光關(guān)鍵技術(shù)研究取得重大進(jìn)展

星之球激光 來(lái)源:中科院2015-10-26 我要評(píng)論(0 )   

  中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所聯(lián)合中國(guó)電子科技集團(tuán)第十二研究所(中電十二所)和上海三浩真空技術(shù)有限公司(三浩真空),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論研究和技術(shù)攻關(guān),成功研發(fā)...


  中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所聯(lián)合中國(guó)電子科技集團(tuán)第十二研究所(中電十二所)和上海三浩真空技術(shù)有限公司(三浩真空),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論研究和技術(shù)攻關(guān),成功研發(fā)了高梯度C波段射頻加速技術(shù)單元,在SDUV-FEL加速器平臺(tái)上進(jìn)行了該技術(shù)單元試驗(yàn)研究,獲得了50MV/m的帶束加速梯度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)研究取得重大進(jìn)展。
  C波段射頻加速技術(shù)是國(guó)際上新發(fā)展起來(lái)的高梯度加速技術(shù),在自由電子激光和醫(yī)用及工業(yè)應(yīng)用加速器上有重要應(yīng)用。2011年日本建成了8GeV的C波段直線加速器,帶束加速梯度為35MV/m;瑞士和意大利也緊隨其后研制了自己的C波段加速結(jié)構(gòu),并正在建設(shè)用于自由電子激光和康普頓背散射光源的C波段加速器,在可查文獻(xiàn)記錄中,他們的高功率試驗(yàn)加速梯度最高達(dá)到55MV/m,帶束加速梯度最高達(dá)到45MV/m。
  上海應(yīng)用物理研究所于2008年開(kāi)始研制C波段加速技術(shù),先后與中電十二所和三浩真空一起研制成功了1m長(zhǎng)等阻抗、0.5和1.8m長(zhǎng)等梯度加速管樣機(jī),以及脈沖功率壓縮器。C波段加速結(jié)構(gòu)首次采用4π/5模式的拱形腔,以提高加速結(jié)構(gòu)的功率效率和束流品質(zhì),能量倍增器采用TE0115模式,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)因素性能。在高功率試驗(yàn)中,0.5米長(zhǎng)加速結(jié)構(gòu)樣管獲得60MV/m的加速梯度。1.8米長(zhǎng)樣管在束流試驗(yàn)中,取得了50.8MV/m的世界最高的C波段帶束加速梯度,在略高于設(shè)計(jì)要求的運(yùn)行梯度42.7MV/m下,其脈沖“打火”概率低于0.01%,能量倍增器峰值功率獲取了5.6倍增因子,最高輸出峰值功率達(dá)到145MW。
  高梯度C波段射頻加速技術(shù)是X射線自由電子激光試驗(yàn)裝置(SXFEL)的關(guān)鍵技術(shù),利用40MV/m的高加速梯度,可以較大尺度地縮減加速器規(guī)模。通過(guò)該項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān),掌握了高梯度加速結(jié)構(gòu)的射頻理論分析、3D電磁場(chǎng)模擬設(shè)計(jì)、快速精確的微波“冷測(cè)”技術(shù)和系統(tǒng)化的高功率束流測(cè)試等關(guān)鍵技術(shù),并探索形成一套完整的加工制造工藝。
  通過(guò)本項(xiàng)目研究,攻克了C波段高梯度射頻加速技術(shù),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能夠滿足SXFEL裝置的運(yùn)行要求,部分指標(biāo)還達(dá)到了國(guó)際最好水平,為后續(xù)的C波段加速結(jié)構(gòu)批量制造和SXFEL的順利建設(shè)提供了技術(shù)保障。

  C波段加速單元束流測(cè)試(上)、帶束加速梯度測(cè)量結(jié)果(下)

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

自由電子激光高梯度C波段射頻加速
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書(shū)面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀