强激光与粒子束

作者：董自强, 裴士伦, 张通, 邵琢瑕, 王琳, 陆亚林,

关键词：电子回旋加速器, 谐振腔, 束流仿真, 束流负载效应, 耦合度,

安徽省先进光子源实验室正在研制一台S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器，可以用于驱动紧凑型微焦点X射线源或用于驱动紧凑型太赫兹自由电子激光。为了得到更紧凑的加速器设计，利用CST电磁工作室对电子回旋加速器二型谐振腔进行了设计与计算，谐振腔工作频率为2998.2 MHz，在谐振腔间隙可获得1 MV以上的加速电压，使电子单圈能量增益可达0.9 MeV左右。同时，利用CST粒子工作室对内嵌式热阴极谐振腔的电子产生与加速过程进行了仿真计算，研究了微波功率幅度、磁场强度、热阴极发射位置、束流通道对电子回旋加速器的影响，完成了考虑束流负载情况下的耦合器设计，得到了稳态运行时的谐振腔工作参数。仿真结果表明，束流负载到达稳态时，在热阴极发射能力为20 A/cm2的情况下，可引出流强为 24 mA，束流能量为6.02 MeV，能散约为0.64%，束流横向均方根尺寸为3.3 mm×1.8 mm。

来源：2025年第4期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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