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)計和建造過程中占有重要位置.本文以諧振腔的分析研究、仿真和設(shè)計為主題，在虛擬樣機技術(shù)環(huán)境下，以3D電磁場仿真軟件CST MWS（微波工作室）為工具，對30MeV、Minitrace 9.6MeV回旋加速器的

2、諧振腔Dee電路進行了詳細的分析和仿真，所得的結(jié)果為加速器的工程實現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)。 系統(tǒng)地對諧振腔的關(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CST對30MeV回旋加速器諧振腔進行了仿真分析，總結(jié)了對諧振腔進行數(shù)值分析的一般步驟，并敘述了其中的難點和關(guān)鍵技術(shù)所在，如建模、網(wǎng)格劃分等。 對GE Minitrace 9

3、.6MeV回旋加速器諧振腔進行了仿真和結(jié)果分析，并與1:1木模測量的結(jié)果進行了比對，驗證了仿真的有效性。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)計和工程實現(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)運行的可靠性和安全性。本文對引入耦合部件帶來的腔體諧振頻率的漂移、電容和電感兩種常見的耦合方式進行了理論上的細致分析，并在此基礎(chǔ)上進行了