МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ
Московский инженерно-физический институт
(государственный университет)
Б.Ю. Богданович В.И. Каминский
В.А. Сенюков
СИСТЕМЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО
ПИТАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРОНОВ С НАКОПЛЕНИЕМ
ЭНЕРГИИ СВЧ ПОЛЯ
Рекомендовано УМО «Ядерная физика и технологии» в качестве
учебного пособия для студентов высших учебных заведений
Москва 2002
УДК 621.384.6(075)
ББК 22.386я7
Б73
Богданович Б.Ю., Каминский В.И., Сенюков В.А. Системы высокочастотного питания линейных ускорителей электронов с накоплением энергии СВЧ поля. Учебное пособие. М.: МИФИ, 2002.- 96 с.
Цель пособия – ознакомление с системами накопления СВЧ энергии, применяемыми в системах питания ускорителей заряженных частиц, а также физическими процессами, протекающими в этих системах. Приведена классификация систем накопления СВЧ энергии по принципу их действия и конструктивным особенностям. Рассмотрены системы с резонансными и нерезонансными накопителями энергии СВЧ генераторов, указаны их достоинства и недостатки. Подробно рассмотрены процессы накопления и расходования СВЧ энергии для создания ускоряющих полей с большими градиентами. Приведены обоснованные требования к параметрам элементов систем компрессии.
Учебное пособие предназначено для использования в курсах лекций «Ускорители заряженных частиц», «Ускоряющие структуры», «Электроника СВЧ» для студентов старших курсов, аспирантов, научных работников по специальности «Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника». Может быть полезно для специалистов по радиофизике, электродинамике.
Рецензент д-р техн. наук Собенин Николай Павлович
Пособие подготовлено в рамках выполнения гранта Министерства образования России и Американского фонда гражданских исследований и развития для независимых государств бывшего Советского Союза (CRDF) «Научно-образовательный центр фундаментальных исследований материи в экстремальных состояниях» (грант М0-011-0).
ISBN5-7262-0468-9
©Каминский В.И., Сенюков В.А., Собенин Н.П., 2002
©Московский инженерно-физический институт
(государственный университет), 2002
ОГЛАВЛЕНИЕ
В.А. Сенюков 1
Москва 2002 1
Богданович Б.Ю., Каминский В.И., Сенюков В.А. Системы высокочастотного питания линейных ускорителей электронов с накоплением энергии СВЧ поля. Учебное пособие. М.: МИФИ, 2002.- 96 с. 2
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 11
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СИСТЕМ КОМПРЕССИИ ЭНЕРГИИ СВЧ ПОЛЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛУЭ, И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 11
1.1. Классификация систем компрессии энергии СВЧ поля и их основные параметры 11
1.2. Системы компрессии с накопительными резонаторами 15
1.2.1. Системы с изменяемыми параметрами накопительных резонаторов 17
1.2.2. Системы с постоянными параметрами накопительных резонаторов 21
1.2.3. Системы с комбинированными методами изменения режима работы 23
1.2.4. Системы компрессии с резонансной нагрузкой 24
1.2.5. Получение СВЧ импульсов с плоской вершиной 27
1.3. Системы компрессии с накоплением энергии в линиях задержки 32
1.3.1. Системы с коммутацией на высоком уровне мощности 32
1.3.2. Системы с коммутацией на низком уровне мощности 35
1.3.3. Системы с линиями задержки без коммутирующих элементов 41
1.3.4. Системы, использующие линии задержки как элементы резонаторов 43