博士论文-中国散裂中子源RCS环阻抗和束流集体效应研究

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题名	博士论文-中国散裂中子源RCS环阻抗和束流集体效应研究
作者	王娜
学位类别	博士
答辩日期	2009
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	秦庆
关键词	耦合阻抗非相对论束流集体效应电子云快循环同步加速器
学位专业	核技术及应用
中文摘要	中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器（RCS）属于强流质子加速器，对环中阻抗和束流集体效应的研究是判断束流能否稳定运行，并达到最终的功率要求的重要依据之一。对环中元件阻抗的正确估算，可以及时的对元件的阻抗进行有效的控制，防止束流不稳定性的发生，从而减小束流损失。因此本论文对中国散裂中子源快循环同步加速器中的阻抗和束流集体效应等问题进行了深入和系统的研究。本论文首先对环中主要真空部件在非相对论条件下的阻抗进行了理论研究。推导得到了非相对论条件下双层和任意多层圆柱形束流管道的电阻壁阻抗的普适公式，并进一步得到了双层金属材料壁的非相对论阻抗修正。对引出冲击磁铁结构相对论下阻抗计算进行推广，得到了相应的非相对论下纵向和横向阻抗的表达式。; 采用解析方法和数值模拟程序，对RCS 环中主要真空部件的阻抗进行了计算，得到了RCS 环的阻抗模型。根据阻抗预算的结果，对环中可能发生的束流集体效应的阈值和不稳定性上升时间进行了估算，并利用ORBIT 程序对阻抗引起的束流集体效应进行了模拟研究。; 电子云不稳定性是束流不稳定性研究的一个重要方面，也是强流质子加速器中影响装置性能的主要"瓶颈"之一，因此本论文对电子云不稳定性进行了较为详细的研究。利用已有的理论模型对电子云引起的束流稳定性阈值进行分析，并针对中国散裂中子源RCS 环的特点，对北京正负电子对撞机重大改造项目（BECPII）正电子环的电子云模拟程序进行修改和补充，用于模拟研究RCS 环中电子云的建立，以及电子云引起的束流不稳定性问题。计算结果表明电子云不稳定性不会对RCS 环中束流的稳定性有严重的影响。
语种	中文
学科主题	核技术及应用
公开日期	2016-02-25
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209918]
专题	加速器中心_学位论文和出站报告高能物理研究所_加速器中心
作者单位	中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	王娜. 博士论文-中国散裂中子源RCS环阻抗和束流集体效应研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009.