230 MeV超导回旋加速器高频腔体的研制
Atomic Energy Science and Technology（2019）
摘要
中国原子能科学研究院目前正在研制一台用于质子治疗的230 MeV超导回旋加速器.本文设计用于230 MeV超导回旋加速器的高频腔体,其采用螺旋结构,由4个腔体组成,高频系统采用二次谐波加速,高频腔体工作频率约71.25 M Hz.4个半波长的电容加载型谐振腔工作于Push-Pull模式,其中两个腔体在中心平面直连,另外两个腔体在中心区下方使用过桥连接,两组腔体之间存在电容耦合,相差180°.在腔体的设计过程中,采用计算机对4腔体进行联合仿真,经优化后,腔体加速电压分布在中心区部分的为75 kV,大半径部分的提升至110 kV,腔体的无载品质因数仿真结果约8800.为保证腔体的高频性能,腔体主体材料采用无氧铜材料,其加工难度在于上 、下外壳需分别焊接成一个整体,同时要控制其形变量.目前,腔体已完成加工,单个腔体的无载品质因数的测试表明,腔体的无载品质因数均好于7000,满足要求.
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