强激光与粒子束

作者：刘盛进, 姜世民, 刘星光, 肖永川, 曹秀霞, 吕永佳, 李晓,

关键词：南方先进光源, 光阴极电子枪, 微波结构, 耦合器, C波段,

作为南方先进光源直线段注入器重要设备，开展了C波段光阴极电子枪研究，包括驻波腔微波设计和耦合器设计。其中驻波腔采用3.6腔结构，π模加速模式，工作频率为5.712 GHz；耦合器采用同轴耦合方式。利用Superfish及CST完成了腔体微波结构设计，优化盘片的形状，降低腔体表面最大电场，从而有利于提高腔体加速场强；利用COMSOL开展了腔体水冷系统的分析，优化设计水路，减少腔体由于功率负载所造成的频率偏移, 控制腔体温度的上升，保持腔体最大温升小于20 ℃。在18.15 MW的入腔功率下，阴极面最高场强为180 MV/m，腔体表面最大场强与阴极面场强比值约为0.9346，腔体Q值大于10 000。通过对耦合器的设计，抑制二极模和四极模的传输，S11参数小于−40 dB。

来源：2025年第1期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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