[發明專利]車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔

在審

• 申請號: 202211610149.2
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN115802581A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 李海鵬;王盛;惠行健;蘇浩泉
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H05H9/00
• 分類號: H05H9/00;H05H7/02;H05H7/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

1.車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，包括射頻四極場直線加速器和漂浮管直線加速器，射頻四極場直線加速器的粒子出口端與漂浮管直線加速器的粒子入口端相連；

射頻四極場直線加速器的粒子出口與漂浮管直線加速器的粒子入口之間具有耦合間隙；

射頻四極場直線加速器的最后一個RFQ支撐桿設置為半支撐桿(6)，半支撐桿(6)為將RFQ支撐桿設(1)位于射頻四極場直線加速器的RFQ電極(4)一側的部分去掉之后所保留的結構；半支撐桿(6)的長度滿足能夠使射頻四極場直線加速器和漂浮管直線加速器在同一頻率下實現耦合的條件。

2.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，所述耦合間隙的同步相位如下：

式中，Lc表示射頻四極場直線加速器中Δm單元的中點到耦合間隙中點的長度，表示射頻四極場直線加速器中Δm單元的中點的同步相位，β為同步粒子的相對論速度，λ為射頻場的波長。

3.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，半支撐桿(6)高度的平方和漂浮管直線加速器的功耗與射頻四極場直線加速器的功耗比線性負相關。

4.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，射頻四極場直線加速器和漂浮管直線加速器公用同一個功率源。

5.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，射頻四極場直線加速器和漂浮管直線加速器在連接部位的外殼相連、內腔相通。

6.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，射頻四極場直線加速器的RFQ電極(4)與漂浮管直線加速器的漂浮管(7)同軸。

7.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，射頻四極場直線加速器中，從粒子入口至粒子出口的方向上，第一個RFQ支撐桿和第二個RFQ支撐桿之間、倒數第二個RFQ支撐桿和半支撐桿(6)之間設有調諧墊塊(5)，調諧墊塊(5)的寬度與RFQ支撐桿的寬度相同，調諧墊塊(5)貼在射頻四極場直線加速器內壁，調諧墊塊(5)與RFQ支撐桿以及射頻四極場直線加速器內壁之間焊接。

8.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，射頻四極場直線加速器設有RFQ圓柱形調諧桿，漂浮管直線加速器設有DTL圓柱形調諧器。

9.根據權利要求1所述的車載加速器中子源的梯形RFQ-IH DTL共振耦合射頻質子直線加速腔，其特征在于，漂浮管直線加速器的平均間隙電壓和射頻四極場直線加速器和相鄰電極間電壓的比值為2～7。