SINUS-881发生器的调试.pdfVIP

第二届全国加速器技术学术交流会论文集 l SNUS一881发生器的调试 张嘉生，黄文华，李平，宋志敏．秋石，王宏军 西北核技术研究所谣安市69信箱710024 摘要：SINUS系列发生器是一种重复频率的相时论电子束加速嚣．与相对论返波管相结合 构成了高功率微波发生嚣．本史简述了SINUS．851发生器的结构特点，着重介绍了其性能指 标和调试过程，给出了测试结果，分析7其特性． 关键词：加速器Tesla变压器返波管调试 1．引言 高功率微波作为--f3新技术．已愈来愈受到人们的重视，其产生技术也已成为发达国家争相研究的 热点，特别是伴随着强流相对论电子柬技术的发展，利用柬——场藕合产生了越来越高功率的微波，促 使这一技术快速发展。为了跟踪国外研究动向，发展我们自己的技术，我们从俄罗斯引进了～台SINUS 系列高功率微波发生器。该发生器将强流相对论电子束加速器技术与返波管技术有机地结合在一起，产 单元，采用特殊的结构设计，减小了分布电容和线圈边缘效应，增大了变压器的耦合系数，提高了设备 似于正弦波的馒渡结构，外加轴向强磁场导引屯子柬，结构设计独特，能量转换效率达到了12％。 2发生器的结构及工作原理 W S／NUS--881发生器由重复频率相对论电子束加速器和相对论返波管(BO)两大部分组成，加 速器运行重复率从单次～100PP．S可调，返波管只能运行在单次状态下。其结构示意图如图一所示。 探头 重探头电拣 费：头 谦头 l带有TesLa变垃器的形成线2高旺气体再美3触发源4传输线 5磁绝缘兵空二扳管6返放首慢渡结构7脉冲磁场线圈8模式转换器9天线 圈一SINUS一881的结构不意图 器为加速器的初级储能单元，最大储能400焦耳。工作中，当形成线充电到一定时，通过外触发使高压 气体开关放电将能量经过传输线传到真空二极管。 真空二极管有两种形式，一种是平板型，另一种是同轴犁无箔的，平板型二极管用于加速器重复频 率运行状态，同轴型无箔二极管用于单次运行状态。单次迈行状态下，二极管的最大电压IMVt电流 10kA；重复率运行状态下，二极管：【作电压800kV，电流8KA。 微波发生器由相对论返波管、2．5T的脉冲磁场线圈、模式转换器和辐射天线组成。运行中，同轴二 极管产生的电子束在轴向强磁场的引导下被注入到类似于正弦波的慢波结构中-电子束中的馒空间电荷 波与慢波结构的结构简正模之间谐振，从而产生微波辐射。返波管产生的微波的主模是TM01模式，通 1模式，并通过天线辐射出去。 过一个模式转换器将TM01模式转换成TEl 344 第二届全国加速器技术学术交流会论文集 3发生器的调试及结果 3．1加速器的调试及结果 调试加速器时，终端采用平板型二极管。测量探头的分布如图一所示，形成线、传输线的始端和末 端设置有电容分压器，用来监测加速器各部分的电压，I二极管的电流用罗柯夫斯基线圈监删。调试前， 首先对传输线及二极管的测量探头进行r标定。用一台脉冲信号发生器，将一个脉冲宽度30ns，幅值为 】00V的信号从开关端输入传输线，二极管阴阳极之间接一个匹隧融饭负载，示波器纪录测量探头的信号， 50 与输入信号比较求出各测量探头的灵敏度。调试中，分别测L^r加速器远行在单次、重复率’10p．Pm p．p．S、100p．P．s状态下的电压和电流参数，加速器在单次运行状态下，测得的形成线的电压波形和二极 0MV．电流为】0KA： 管的电压、电流波形如图二所示。在形成线电压达到1．4MV时，二极管的电压约为1 加速器在100p．P．s重复率状态下，