Диденко Сверхпроводясчие ускоряюсчие 2008
.pdfОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... |
3 |
Глава 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА НОРМАЛЬНЫХ |
|
И СВЕРХПРОВОДЯЩИХ РЕЗОНАТОРОВ .................................................................... |
6 |
1.1. Особенности высокочастотной сверхпроводимости .......................................... |
6 |
1.2. Идеальные проводники........................................................................................... |
9 |
1.3. Эффект Мейсснера ................................................................................................ |
12 |
1.4. Глубина проникновения поля в сверхпроводник.............................................. |
14 |
1.5. Поверхностный импеданс сверхпроводников ................................................... |
15 |
1.6. Аномальный скин-эффект .................................................................................... |
25 |
1.7. Сверхпроводники I и II рода ................................................................................ |
31 |
1.8. Критические поля у поверхности сверхпроводника......................................... |
39 |
1.9. Критическое высокочастотное магнитное поле ................................................ |
46 |
1.10. Теплофизические параметры сверхпроводников............................................ |
51 |
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ |
|
РЕЗОНАТОРОВ............................................................................................................ |
60 |
2.1. Особенности использования сверхпроводящих резонаторов |
|
в ускорительной технике ............................................................................................. |
60 |
2.2. Электродинамические характеристики сверхпроводящих |
|
резонаторов ............................................................................................................ |
65 |
2.3. Критерии для конструирования резонатора ................................................. |
80 |
2.4. Программы расчета электродинамических характеристик |
|
ускоряющих структур ........................................................................................... |
92 |
Глава 3. СВОЙСТВА СВЕРХПРОВОДЯЩИХ РЕЗОНАТОРОВ |
|
НА ВЫСОКОМ УРОВНЕ МОЩНОСТИ .......................................................... |
104 |
3.1. Ограничения на высоком уровне мощности............................................... |
104 |
3.2. Диффузия водорода в ниобий...................................................................... |
105 |
3.3. Локальная тепловая нестабильность........................................................... |
106 |
3.4. Полевая эмиссия ........................................................................................... |
121 |
3.5.Мультипакторный разряд.............................................................................. |
131 |
3.6. Понижение добротности .............................................................................. |
149 |
Глава 4. КОНСТРУКЦИИ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ УСКОРЯЮЩИХ |
|
РЕЗОНАТОРОВ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВ............................ |
156 |
4.1.Особенности устройств ускорителей со сверхпроводящими |
|
резонаторами........................................................................................................ |
156 |
4.2. Вводы ВЧ мощности в сверхпроводящие резонаторы .............................. |
160 |
4.2.1. Коаксиальные и волноводные вводы мощности............................... |
160 |
4.2.2. Устройства ввода большой мощности в сверхпроводящие |
|
резонаторы...................................................................................................... |
163 |
4.3. Ввод мощности в инжектор ускорителя с рекуперацией энергии................. |
176 |
4.4.Вывод волн высших типов из сверхпроводящих резонаторов .................. |
195 |
4.4.1. Волны высших типов сверхпроводящих резонаторов...................... |
195 |
361
4.4.2. Устройства вывода волн высших типов из сверхпроводящих |
|
резонаторов.................................................................................................... |
201 |
4.4.3. Поглотители в тракте пролета пучка ................................................. |
220 |
4.5. Система питания ускорителей со сверхпроводящими |
|
резонаторами........................................................................................................ |
222 |
4.5.1. Схемы систем питания ........................................................................ |
222 |
4.5.2. Устройство настройки входных параметров ускоряющей |
|
секции............................................................................................................. |
228 |
4.5.3.Регулируемые направленные ответвители ......................................... |
236 |
4.6. Настройка сверхпроводящих резонаторов ................................................. |
249 |
4.6.1.Требования к настроечным устройствам............................................ |
249 |
4.6.2. Микрофонный эффект......................................................................... |
251 |
4.6.3. Расстройка силы Лоренца и пондермоторные колебания ................ |
253 |
4.6.4. Конструкции настроечных устройств................................................ |
255 |
4.7. Сверхпроводящие ускоряющие структуры для ускорителей |
|
на малые и средние энергии................................................................................ |
257 |
Глава 5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ |
|
УСКОРЯЮЩИХ РЕЗОНАТОРОВ .................................................................... |
271 |
5.1. Материалы для резонаторов и методы их изготовления ........................... |
271 |
5.2. Очистка поверхности резонатора................................................................ |
276 |
5.2.1.Ультразуковая очистка......................................................................... |
278 |
5.2.2. Механическая очистка ........................................................................ |
279 |
5.2.3. Химическая очистка ............................................................................ |
280 |
5.3. Промывка и тепловая очистка (отжиг)........................................................ |
287 |
5.4. Создание бесшовных ускоряющих структур.............................................. |
291 |
5.5. Технология изготовления ускоряющих структур, работающих |
|
на высших типах волн ......................................................................................... |
294 |
5.6. Сверхпроводящие тонкие покрытия ........................................................... |
300 |
5.7. Сверхпроводящие материалы из сплавов ................................................... |
306 |
5.8. Технологические операции перед СВЧ испытаниями............................... |
315 |
Глава 6. СОВРЕМЕННЫЕ УСКОРИТЕЛИ |
|
СО СВЕРХПРОВОДЯЩИМИ РЕЗОНАТОРАМИ........................................... |
318 |
6.1. Накопительные кольца для физики высоких энергий ............................... |
319 |
6.2. Накопительные кольца для источников синхротронного излучения............... |
323 |
6.3. Ускорители протонов с высокой интенсивностью пучка ......................... |
324 |
6.4. Ускорители с рециркуляцией пучка............................................................ |
329 |
6.5. Линейные ускорители с рекуперацией энергии ......................................... |
333 |
6.6. Линейные коллайдеры.................................................................................. |
336 |
6.7. Линейные ускорители электронов............................................................... |
340 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................... |
346 |
КРАТКИЙ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.............................................................. |
347 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................... |
351 |
362
Диденко Андрей Николаевич Каминский Владимир Ильич Лалаян Михаил Владимирович Собенин Николай Павлович
СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ УСКОРЯЮЩИЕ РЕЗОНАТОРЫ
Редактор Н.Н. Антонова
Подписано в |
печать 23.09.2008 |
Формат 60×84 1/16 |
Печ. л. |
23,0 Уч.-изд. л. 22,75 |
Тираж 150 экз. |
|
Изд. № 1/7 Заказ № 1-2057 |
Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 115409, Москва, Каширское ш., 31
Типография издательства «Тровант». г. Троицк Московской области