Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Каминский Высшие типы волн в елементах ускоряюсчих структур 2002.doc
Скачиваний:
72
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
4.23 Mб
Скачать

4.4. Взаимная расстройка ячеек

Взаимодействие нескольких мод в узкой полосе частот может быть использовано для подавления наведенных полей с помощью расстройки. Если частотное разделение мод сравнимо с величиной c/l, сумма нормированных наведенных полей может быть записана:

; .(4.11)

Здесь k  параметр потерь, являющийся непрерывной функцией, n/  плотность мод. Если рассматривать вклад только одной полосы, то F() – узкополосная функция с центром на частоте ц. Огибающая Е(l) функции, характеризующей наведенное поле, может быть получена из фурье-преобразования F(-ц). В области, составляющей несколько расстояний между сгустками, хорошее приближение для wпопер(l) и F() может быть получено из модели несвязанных колебаний, в которой параметры  и k полного решения для связанных колебаний заменяются синхронными параметрами с и kс, рассчитываемыми для периодического приближения каждой отдельной ячейки. На больших расстояниях колебания становятся некогерентными и их фазы распределены произвольным образом. При этом средняя квадратичная амплитуда имеет вид:

. (4.12)

В обычном КДВ F() определяется геометрией ячейки, ее номером N, параметром потерь =0,5ln(Pвх/Pвых). Для хорошего приближения она линейно возрастает от F(1)=F1k1/1 до F(N)=FNkN/N. Огибающая этой функции имеет вид:

. (4.13)

Здесь A=(FN-F1)/(F1+FN) и =(N-1)/2с. Обычно второй член пренебрежимо мал по сравнению с третьим. В соответствии с моделью наведенное поле первой дипольной моды для структуры SBLC ((fNf1)=320 МГц, F1/FN=1,38) составляет менее 5% от максимального поля последующих сгустков. Расчет характеристик распространяющихся наведенных полей с помощью модели, не учитывающей потери в стенках, показывает, что поле спадает на расстоянии 120 м до величины ниже 5% от первоначального уровня, и становится некогерентным на 30% через 132 м.

Для настройки основной секции в NLC и JLC-X на основной моде и расстройки первой и нескольких дипольных мод используются три параметра: диаметр отверстия в диафрагме, толщина диафрагмы, радиус скругления отверстия в диафрагме. Диаметр диафрагмы определяет частоту первой дипольной моды. Изменение толщины диафрагмы применяется для обеспечения достаточной разности частот с третьей и шестой мод. Радиус скругления диафрагмы влияет, в основном, на частоту шестой дипольной моды. В противоположность структурам с постоянным импедансом распределение групповой скорости вдоль структуры настраивается не из требований к нему на основной моде, а исходя из необходимости обеспечения определенного закона F(). Одним из подходов является получение минимумов функции E(l)~|sin(l)/(l) для последующих сгустков (l=ntсг/c). Такой подход использует обрезанное распределение Гаусса:

для 2(-с)/, (4.14)

где /c в значительной степени определяется параметром структуры =ln(Pвх /Pвых), и / выбирается таким образом, что огибающая функции для второго сгустка становится менее 0,01E(0). Расчеты для NLC, основанные на модели связанных осцилляторов, показывают, что огибающая испытывает подъем выше уровня 1% через расстояние 10 м. Чтобы проверить, что расстройка работает, как предполагалось, был исследован полномасштабный макет секции NLC на установке ASSET. Результаты измерений находятся в хорошем согласии с расчетом для начальных 60 см, на оставшейся части секции имеются поля, превышающие 0,01Е(0), чего не должно быть в соответствии с расчетами. Это может быть объяснено относительным среднеквадратичным разбросом размеров ячеек 1,510-4, который не учитывался в расчетной модели. На расстояниях, больших размера секции, совпадение расчетных и экспериментальных данных должно быть лучше, если использовать реальные значения добротности ячеек (4000), а не их рассчитанные величины (6500).

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.