基于FIT的回旋加速器Dee電路分析與仿真.pdf

1、回旋加速器是核物理、固態(tài)物理等基礎(chǔ)研究的重要工具，同時(shí)也廣泛應(yīng)用于PET(Positron Emission Tomography)診斷、質(zhì)子治療、同位素生產(chǎn)和工業(yè)輻照等應(yīng)用領(lǐng)域。諧振腔是回旋加速器高頻系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,在回旋加速器的設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中占有重要位置.本文以諧振腔的分析研究、仿真和設(shè)計(jì)為主題，在虛擬樣機(jī)技術(shù)環(huán)境下，以3D電磁場(chǎng)仿真軟件CST MWS（微波工作室）為工具，對(duì)30MeV、Minitrace 9.6MeV回旋加速器的

2、諧振腔Dee電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析和仿真，所得的結(jié)果為加速器的工程實(shí)現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)。 系統(tǒng)地對(duì)諧振腔的關(guān)鍵部件：腔體結(jié)構(gòu)、調(diào)諧部件、耦合部件進(jìn)行了概括性的介紹；以及分析諧振腔Dee電路的等效電路方法，為數(shù)值分析提供理論基礎(chǔ)和初步分析。 通過(guò)CST對(duì)30MeV回旋加速器諧振腔進(jìn)行了仿真分析，總結(jié)了對(duì)諧振腔進(jìn)行數(shù)值分析的一般步驟，并敘述了其中的難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)所在，如建模、網(wǎng)格劃分等。 對(duì)GE Minitrace 9

3、.6MeV回旋加速器諧振腔進(jìn)行了仿真和結(jié)果分析，并與1:1木模測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)，驗(yàn)證了仿真的有效性。分析比較了兩種不同結(jié)構(gòu)的Dee盒的諧振腔的場(chǎng)分布、頻率調(diào)諧范圍、加速電壓分布等性能參數(shù)，為以后10MeV加速器的設(shè)計(jì)和工程實(shí)現(xiàn)提供了參考。 諧振腔Dee電路與外界電路的耦合好壞，決定了高頻系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。本文對(duì)引入耦合部件帶來(lái)的腔體諧振頻率的漂移、電容和電感兩種常見(jiàn)的耦合方式進(jìn)行了理論上的細(xì)致分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了