速调管功率源
放射治疗设备——最全重点
放射治疗专业《放射治疗设备》试题集1一、名词解释1、放射治疗:放射治疗是由一种或多种电离辐射的治疗方式组成的医学治疗。
通俗的讲，放射治疗就是利用放射源或各种医疗设备产生的高能射线对肿瘤进行治疗的技术，简称“放疗”。
2、放疗设备:利用原子核或人工装置产生射线治疗肿瘤的设备。
3、射线特性:4、以钴-60做放射源，用γ射线杀伤癌细胞，对肿瘤实施治疗的装置。
5、医用电子直线加速器：医用电子直线加速器是利用微波电场，沿直线加速电子到较高的能量应用于医学临床的装置。
6、放射治疗计划系统:7、剂量监测系统: 指的是加速器本身具备的剂量测量及监控系统。
8、医用电子加速器进行放射治疗的等中心原理：只要将患者的肿瘤中心置于等中心点上，无论旋转机架、辐射头和治疗床处于什么角度，或作任何旋转，辐射野中心始终与肿瘤中心重合。
9、加速管特性：电子刚注入到加速管中时，动能约为10-40KeV，电子速度约为电子速度就达到v=0.94-0.98c，其后能量再增加，时，电子速度就达到v=0.17-0.37c；当加速到1-2MeV时，电子速度也不再增加多少了。
10、外照射(teletheraphy): 位于体外一定距离，集中照射人体某一部位11、近距离照射(brachytherapy): 将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内进行照射。
12、射线中心轴：13、照射野(A)：14、源皮距(SSD)：15、源瘤距(STD)：放射源（（radioactive source）: 活度与比活度都在规定水平上一定量的放射性核素物16、放射源质。
17、辐射源（radiation source）: 放射治疗装置中能发射电离辐射的部件或放射源的统称。
18、辐射束（radiation beam）: 当辐射源可以看作点源时，由辐射源发出的、通过一个立体角内空间范围的电离辐射通量，泄漏辐射和散射辐射不构成辐射束。
19、辐射束轴（radiation beam axis）: 对于一个对称的辐射束，通过辐射源中心以及限束装置两对有效边缘中分线交点的直线。
C波段高效风冷大功率速调管
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｇ ｆａ ｈｉ ｆｉｉ ｎｃ ｓｒ ｃ ： ｅ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｇｈ ｅ ｆｃｅ ｙ，ｆ ｒ ｅ ｉ ｏ ｉ ｎ ｉ ｗｅ ｂａ ｄ ｋｌ ｓ ｒ ｓ ｉ ｒ — ｏ ｃ ｄ ａ ｒ ｃ ｏｌｎｇ ａ ｄ ｈ ｇｈ ｐｏ ｒ Ｃ— ｎ ｙ ｔ ｏｎ ｉ ｎｔ ｏ ｄｕ ｅ ｃ ｄ． Ｔｈｅ ｔ ｓ ｉ ｇ ｒ ｓ ｔ ｆｔ ｙ ｔ ｏ ｒ ｒ ｓ ｎｔ ｄ． Ｔｈｅ ｐｕｌｅ ｏｕ ｐｕｔｐ ｅ ｔｎ ｅ ｕｌｓ ｏ ｈｅ ｋｌ ｓ ｒ ｎ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｅ ｓ ｔ ｏｗｅ ｓ ｍｏ ｅ ｔ ａ ５０ ｋＷ ｔ ｒ ｉ ｒ ｈ ｎ ２ ａ ｔ ｎ ｈｅ ｂａ ｄｗｉ ｈ ｏ ０ Ｍ Ｈｚ ｗｉｈ ｔ ｆｉｉ ｎ ｙ ｏ ｏ ｅ ｔ ｎ ５ ｄｔ ｆ５ ｔ ｈｅ ｅ ｆｃｅ ｃ ｆｍ ｒ ｈａ ０ ａ ｈｅ ｇ ｉ ｆ ａ ｏｕ ０ ｄ ｎｄ ｔ ａ ｎ ｏ ｂ ｔ５ Ｂ．
求 。此 管 工作 电压 和 电流分 别 约为 ４ Ｖ 和 ¨ Ａ， ８ｋ 电子注 导 流系 数 Ｐ。 １ Ｐ左 右 ， 一 电子枪 为球 冠 形 收 敛 注 ， 选 择 合适 的 归 一 化 电子 注 半 径 ｙｂ和 电子 并 。 注填 充 系数 。高频 腔体 采用 圆柱 型 双重 人基 模谐 振
了 基 础 。 确 定 电 子 注 直 流 参 量 后 ， 据 设 计 要 求 首 根
ｌ Ｃ波 段 速 调 管 的 技 术 要 求 及 设 计
表 １所示 为 Ｃ波段 速调 管 设计 相关 的参 数 。
目前 国内常见 的速调 管 效 率 大 多在 ３ 左 右 ， ０ 个 别效 率 可达 到 ４ 。 因此 在 设 计 时 ， 满 足 基 本 ０ 除
器， 是该 系 统 的关键 元 器件 。 Ｃ波段 气象 雷 达一 般 要 求 速 调 管输 出功 率 ２ ０ ５ ｋ ， 然点 频工 作 运用 ， 为 布点 ， Ｗ 虽 但 要求 ５ ０ＭＨｚ 带
简述医用直线加速器的结构与故障维护
简述医用直线加速器的结构与故障维护摘要：本文主要介绍了医用直线加速器的定义、结构以及分类，同时还对直线加速器在实际应用中可能存在的问题进行分析，归纳整理了日常保养与故障处理答的方法。
关键词：医用直线加速器；结构；分类；日常保养；故障维护；在生物医学之上，医用直线加速器是一种用于肿瘤放射治疗的粒子加速器。
带电粒子加速器是通过人工的方法来借助不同形态的电场，将各种各样的带电粒子进行加速获得更高能量，这种电磁装置就是带电粒子加速器，也成为“粒子加速器（下文简称加速器）”。
要想让带点粒子获得能量，就必须通过加速电场来实现，通过对不同种类的加速粒子进行应用，所用到的加速电场形态也是不同的。
在这个粒子加速的过程中，所要遵循的轨道各不相同，这就出现了各自类型的加速器。
在国际放射治疗当中，所选用的多数都为电子直线加速器。
一、医用直线加速器的结构与类型（一）分类在医用电子直线加速器的种类上，可以根据加速电子所在的微波电场的不同进行划分，医用驻波电子直线加速器以及医用行波电子加速器；通过加速粒子不同可以分为医用质子、电子或重离子加速器等。
医用电子加速器当中又可以分为医用电子直线、回旋或感应加速器。
本文主要研究的是电子直线加速器。
（二）基本结构作为一种大型医疗设备，医用直线加速器是一种复杂的多元组成设备，其中涉及到核物理、电磁学、电真空、电子计算机技术以及流体力学等多种学科与技术。
在医疗使用上，行波电子直线加速器与驻波电子加速器他们的基本组成是一致的，只是在结构上有所不同。
主要组成元件包括电子枪、真空系统、照射头以及电源控制系统等。
加速管作为加速器的核心组成部分，是电子通过微博电场加速的场所。
加速管主要是由边耦合加速管（如图1所示）和盘荷波加速管（如图2所示）。
图1 边耦合加速管图2 盘荷波加速管1.边耦合加速管这种加速管是通过相互耦合的谐振腔链组成，主要应用与驻波电子直线加速器当中。
其主要结构是将不能进行加速的电子腔移动到轴侧端，在周线上的腔都是加速腔，这样有效缩短了加速距离。
常规速调管空间功率合成微波源
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行了展望。
关 键 词 ： 微 波 源 ； ５ ＯＭｗ 常 规 速 调 管 发 射 机 ； 相 位 控 制 ； 全 固态 调 制 器 ； 空 间 功 率 合 成
中 图 分 类 号 ： Ｔ ５． Ｎ９ ７ ３ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｉ１ ．７ ８ ＨＰ Ｐ ２ １２ Ｏ ． ４ １ ｏ：０ ３ ８ ／ Ｌ Ｂ Ｏ ２ ４ ２ ０４
第２ ４卷 第 ２ 期
２１ ０ ２年 ２月
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩ ＧＨ ＰＯＷ ＥＲ ＬＡＳ ＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩ ＣＬＥ ＢＥＡＭ Ｓ
Ｖ ｏ１ ２ ． ４， Ｎ ｏ ２ ．
Ｆｅ ｂ．，２ １ ０２
文 章 编 号 ： １ ０ —３ ２ ２ １ ） ２０ ４ — ４ ０ １４ ２ （ ０ ２ ０ —４ １０
微 波源必 须采 取紧凑 设计 ， 采用 全 固态调 制器 、 高效 高
常规速 调 管 空 间功 率 合成 微 波 源
杨景红， 钱 锰， 廖 源 ， 刘 超
（ 京 电 子 技 术 研 究 所 ，南 京 ２０ ３ ） 南 １０ ９
摘
要 ： 基 于 常 规 速 调 管 ， 制 了用 于 开 展 空 间 功 率 合 成 实 验 的 微 波 源 系统 。介 绍 了 ５ 研 ０ＭＷ 超 大 功 率
１ 微 波 源 系统 组 成
微 波源 系统 的设计 思路 是研 发超大 功率模 块化 全
BEPCII初步方案设计
3．4高頻系统3.4.1概述高频系统是电子储存环的基本组成部分,发射机将来自电网的电能转变为微波，经波导传输馈入谐振加速腔，在腔中建立起加速电压,当电子穿越加速腔时就获得了动能。
因此高频系统好比汽车的发动机,源源不断的为束流补充能量损失.同时,射频加速场、同步辐射和色散效应一起决定了束团纵向基本特征。
BＥＰＣ升级改造项目 (ＢEPCＩI）是一台双环高亮度正负电子对撞机和兼容模式下的同步光源。
原有高频的设备已不能满足ＢEＰCII在腔压，功率和高阶模方面的要求，为此BEＰC现有的高频系统将进行全面的更新。
新系统将采用国际上应用占主流的５00MＨz工作频率取代原有的200MHｚ工作频率,以便获得较短的束长,同时也便于借鉴国际上的先进经验和技术；由于射频超导技术的日趋成熟和广阔的应用前景，按照科学院发展加速器高新技术的指导方针,系统将采用超导高频腔。
整个高频系统包括两套独立的子系统,ｅ+ 环和ｅ-环各一套.每个子系统由超导腔，２50 ｋW速调管发射机，低电平线路和本地的低温设备构成, 图２．4-1表明系统的概貌。
在对撞模式下e+ 环和e-环的高频子系统可提供1.５ＭV腔压,15０ kＷ功率;在光源模式束流在外环运行经过两只高频腔，高频系统具备提供3。
0 ＭV腔压，４00kＷ功率的能力。
高频系统的主要参数见表2．4—1。
3。
4.1．1 BＥＰCII对高频系统的要求表2.４－2列出了在对撞模式下ＢEPCＩI总体设计对ｅ+ 环和ｅ-环的高频系统的要求，其主要参数与当今５00ＭＨＺ射频超导最高技术水平相当，超导加速腔和约1A的重束流负载是这个系统的主要特征，建成后系统能否稳定运行是对设计和建造者的严峻挑战。
表2．4-2 RF系统的设计要求３．４．1．2技术方案目前ＣＥSRc５0０MHz超导腔和ＫEKB508 MHz超导腔电压的运行值由每腔1。
4 –1．8 MV,每腔提供的束流功率在250 kW以上。
BＥＰCII选择的设计运行值为1.5 ＭV/腔,束流功率１３0 kＷ,那么ｅ+环和e-环各需１只超导加速腔即可，表２．4－3是ＲF系统主要技术参数。
CPI3kW速调管高功放运行实践
1 引言2017年山西广播电视台卫星传输中心进行了“标清改造”工程，其中高功放选用的是CPI公司的3kW速调管K4C高功放，主备用链路各配备两台（互为1:1热备份，共有4台），通过波导切换开关实现四台3kW高功放互为备份。
CIP 3kW速调管高功放采用模块化、双抽屉设计，各部件都安装在抽屉中，其操作性强，便于维护。
从系统结构上分，CIP 3kW高功放可分为射频系统、高压电源系统、分布式控制系统和冷却系统等四个部分，其结构组成方框图如图1所示。
射频系统是核心部分，包括输入单元、速调管、频道选择和输出单元，其作用是将射频信号放大到适合卫星信道传输的射频功率；高压电源达3.35kW，抗击非法干扰的能力突出。
但由于承担着安全播出的重任，加之CPI 3kW速调管高功放长期处于高压、大电流的状态下不间断运行，随着运行时间的增加，高功放一旦出现故障，将对上行信号造成非常大的影响。
2 功能测试新高功放在运行前，要对其进行足够的测试，以确保高功放安全平稳的运行，最终要达到《卫星广播电视地球站要求技术验收规范》的要求，其中，包括新高功放的负荷测试、射频指标测试、冗余功能测试和电平配置等。
2.1 负荷测试新高功放系统在正式投入使用前，新高功放负荷测试时，在3kW高压下，试运行五分钟后，负载温度急剧升高，且伴有明显的焦糊味，同时还有一股黑烟冒出，此时高功放的出风口温度达到76℃，进出风温差达到40℃，立即“STANDBY”（待机状态），高功放本身无报警。
为确保机器不受到次生灾害，立即关机，在充分冷却后，再次开机，逐步推升功率，一切正常，不再有焦糊味和黑烟。
与厂家工程师进行交流后推断，上述事故为新设备假负载的新油漆未干透，在持续高温情况下烘烤所致，再次启动后，此现象没有再次发生。
同时，在持续大功率输出的过程中，通过测温枪测试显示，发现扭波导衔接摘要：本文简述了CPI 3kW速调管高功放的系统结构和主要功能，介绍了新高功放在使用前进行功能测试的项目及其测试方法，对高功放在运行中出现的典型故障案例进行了分析，提出了改进措施和维护中的注意事项。
分米波速调管功率放大器的调试要点
第 】腔 、 ２腔 、第 ３ 的耦合 环应放 在中间位 第 腔
置。
依次调节 第 １ 、第 ２腔 、第 ３腔 和输 出腔 的 腔
５ ５ — ２
维普资讯
文章编号 ：０ ６ ＂ ６ ８ ２ ０ 】５ １ ０＂ ５２ （０ ２０ —伽 ５ —０ ３ ２
电视发射台在更换速调管或拆卸清洁腔体后 ，
都需要 对放 大 器进行 调整 ，使 之 既能符合 功率 的要
谐振频率，使之调到规定的频率点上。再通过观察 输出功率指示电表，调第 ４ 腔使之最大 ，即调谐在 图像载频上。然后调节各腔的耦合 （ 口值 ） 即 ，并 微调各腔的谐振频率 ，即可得到８ ｚ ＭＨ 平坦 的频响 曲线 。
《 西部广播 电视 》２ Ｂ ｏ ２年第 ５期
速 ，从腔体取得能量 ，而另一部分 电子受减速，腔 体接受能量 ， 平均来说并无能量的交换 ，只有腔体 本身损耗的能量 ，所 以腔体 的 Ｑ 值很高 ，必须外
加 负 载 以降 低 Ｑ 值 。 由此 可知 ，输 出腔 （ ４腔 ） 第
在未经调好时要在负载最重的情况下 ，即第 ４ 腔与 负载 耦合最 紧的 情况下 才能加 高 压 ，切忌放 在耦 合
求，又能满足指标的要求。而这正是一项费时较长 的工作 ，因此 ，掌握其 中的调试要点对节省时间 、 提高调试效率会起到事半功倍 的效果。 众所周知 ，速调管图像功率放大器主要靠各腔 的参差调 谐和 调整 各腔 的 口 值 （ 载 ）来 获得 加 ８ ｚ ＭＨ 平直的频率响应的 输人腔和输 出腔调在频 带 的中心 ，即 比图像载 频高 出 ２ ４ ｚ － ＭＨ ，２腔在 通
器到第 １ 腔一段 的输人匹配不要求很好。正常速调 管第 １ 腔应有可连续调节的全反射曲线 的一个 吸收 峰 。 当调节频 率 旋 钮 时 ，这 一 吸 收 峰会左 右 移动 ， 该吸收蜂正是谐振腔的谐振频率。当无法调出此吸 收峰时 ， 明该速调管已经失效或阴极 中毒。 说
第2章速调管演示教学
电子再进入无电场的漂移管中按惯性运动，速度快的电子赶上 出发早但速度慢的电子，而速度慢的电子则逐渐落后于保持速 度不变的电子，从而形成了电子注的密度调制，建立起疏密不 均的电子注。电子密集的区域称为群聚块，电子由速度调制变 到密度调制的过程称为群聚。这便是速调管的最基本的理论基 础。
图2.5是漂移空间电子的群聚示意图，称为电子空间——时间图。 表示了电子的空间和时间的群聚过程。
速调管的功率潜力，无论是脉冲功率还是平均功率，都超 过了其它类型的微波管，图2.2给出了几种微波管的功率比较。
目前，已发展了多种类型的速调管。根据不同的使用条件 及结构特点，人们常将速调管分为下列类型： （1）按管子的电子注数，分为单注速调管和多注速调管； （2）按工作方式，分为脉冲速调管和连续波速调管； （3）按聚焦方式，分为电磁聚焦、永磁聚焦、静电聚焦 和空间电荷聚焦速调管；
采用空腔谐振器来代替普通的振荡回路，电极成为谐振腔电容 部分，外部为电感部分，便构成了微波三极管，图2.3（a）示 出了微波三极管示意图。
上述的改进并没有克服电子惯性的影响，减小电极间距离和增大 电子速度都可减小电子渡越时间，但前者会给制造工艺带来困难， 甚至难以实现。因而，用提高电子速度的方法来减小电子渡越时间 ，将图2.3（a）变成图2.3（b）所示的变型管示意图。
组成如图2.8（b）所示的三腔速调管，这样使其结构简化了， 使用也方便了。三腔速调管的工作过程与双腔速调管基本相同
2.2.4速调管的结构
多腔速调管是一种全金属陶瓷结构的高真空密封管。
图2.9示出一支典型的多 腔速调管结构示意图。 它由三部分组成：
①电子枪，是电子注发 射源，包括阴极、聚焦 极及热子； ②高频系统，包括输入
第2章 速调管
速调管工作原理
速调管工作原理介绍
【示例范文仅供参考】
---------------------------------------------------------------------- 速调管是一种电子管，也称磁聚焦钨管，其结构主要由三部分组成：阴极、网格和阳极，主要用于高频信号的放大和调制，
其工作原理，可以简要概括如下：
速调管的结构当信号通过网格时，会引起阴极中产生的电子流发生适当的变化，从而在阳极处产生一个增强的信号。
具体来说，当电压施加在速调管的网格上时，网格会形成一个电场，并吸引附近的电子流，由于阴极与网格之间的电压是负的，所以电子会被促使向阳极移动，从而被放大和调制。
为了保证信号的质量，速调管需要通过磁聚焦的技术来保持电子流的稳定性。
这种技术将一个磁场应用于电子流的运动路径上，从而使电子流在运动过程中始终保持在一个狭窄的束流内。
与其他类型的电子管相比，速调管具有许多优点，如高功率、高频
率、可调谐等。
它们广泛应用于电视、航空电子、雷达、微波通信等领域。
p波段大功率速调管_理论说明
p波段大功率速调管理论说明1. 引言1.1 概述P波段大功率速调管是一种在通信、雷达技术以及医疗设备等领域广泛应用的高性能电子器件。
它通过调节电磁场来实现对电流和功率的精确调控，具有快速响应时间和高频率特性。
本文将深入探讨P波段大功率速调管的理论说明，介绍其基本原理、结构设计以及工作特性。
1.2 文章结构本文共分为四个部分，首先是引言部分，概述了P波段大功率速调管的研究背景和意义；接下来是P波段大功率速调管的理论基础部分，详细介绍了其相关核心理论知识；第三部分阐述了该器件的应用领域，包括通信领域、雷达技术以及医疗设备；最后一部分则从技术创新与进展、商业应用前景和市场需求等方面讨论了该器件的发展趋势和前景。
1.3 目的本文旨在系统地介绍P波段大功率速调管的理论说明，并探讨其在不同领域中的应用。
通过深入研究和分析，有助于进一步推动P波段大功率速调管技术的发展，并为相关领域的研究者和实践者提供参考，促进其在通信、雷达技术和医疗设备等领域中的应用与推广。
同时，通过对发展趋势和前景的探讨，为企业决策提供科学依据，合理规划产品研发与市场营销策略。
2. P波段大功率速调管2.1 理论基础:P波段大功率速调管是一种高频放大器，广泛应用于通信、雷达技术和医疗设备等领域。
在理论基础方面，主要涉及三个方面的知识：微波功率放大原理、P 波段频段以及速调管的工作原理。
微波功率放大原理是指通过对输入信号进行放大，在输出端获得更高功率的技术。
当输入信号经过速调管时，其内部会产生特定的电场分布，使得电子束与输入信号发生相互作用。
这样就可以将输入信号中的能量传递给电子束，并在速调管中形成高功率的输出信号。
P波段频段一般指900 MHz至3 GHz范围内的微波频段。
在这个频段内，速度漂移管可以实现较高效率和线性度，并且具有较低的失真特性。
因此，P波段大功率速调管被广泛应用于各种领域中。
速调管是一种特殊类型的微波放大器，其核心组件是一个可变长度的传输线。
速调管
2.4.2 副特性 副特性主要是指管子工作的稳定性、非线性及杂散性功率输出， 三者往往是不可分割的，其间没有严格的界限，其最终结果则 表现为输出的失真、寄生调制或干扰。 1）功率稳定性 (1)输出功率变化； (2)幅度变化； (3)幅度波动。
2）相位稳定性 （1）相位灵敏度 （2）相位-幅度畸变 （3）相位波动 3）谐波
式中，G为一级的增益；R/Q是谐振腔特性阻抗；Pout是输 出功率；Pμ是电子注导流系数。
2.5.1.2宽带输出电路及在整管上的应用
输出段带宽用
来表征。式中，M为谐振腔
间隙耦
合系数； 为电子注电导。 1）行波管慢波电路
为了展宽速调管的输出段带宽，用行波管的慢波结构代替速调
管的输出腔而组成的复合管称为行波速调管。其工作原理是利
组成如图2.8（b）所示的三腔速调管，这样使其结构简化了， 使用也方便了。三腔速调管的工作过程与双腔速调管基本相同
2.2.4速调管的结构
多腔速调管是一种全金属陶瓷结构的高真空密封管。
图2.9示出一支典型的多 腔速调管结构示意图。 它由三部分组成：
①电子枪，是电子注发 射源，包括阴极、聚焦 极及热子； ②高频系统，包括输入
至百千瓦级输出功率电平下，频带宽度在 10%以上。速调管的增益也是所有微波管 中最高的，在窄带下，可达80dB的稳定增 益。
目前，已发展了多种类型的速调管。根据不同的使用条件 及结构特点，人们常将速调管分为下列类型： （1）按管子的电子注数，分为单注速调管和多注速调管； （2）按工作方式，分为脉冲速调管和连续波速调管； （3）按聚焦方式，分为电磁聚焦、永磁聚焦、静电聚焦 和空间电荷聚焦速调管；
在上述过程中，电子注穿过输出腔后打到收集极上，将电 子注的剩余能量转化为热能。
速调管和相对论速调管
速调管和相对论速调管速调管（klystron）是一种微波放大管，可以将微波能量转换成高功率的射频信号。
它是一种重要的电子管，适用于航空航天、通信、雷达、医疗和工业等领域。
下面将对速调管的基本原理、工作方式和应用进行介绍。
一、速调管的基本原理速调管的基本原理是利用电子束的运动能量来调制微波信号，从而实现微波能量的放大。
它的结构包括电子注管、聚束极、中空腔和输出装置等部分。
当电子束通过聚束极时，聚束极会将电子注聚焦到微波中空腔内，从而形成微波输出信号。
二、速调管的工作方式速调管的工作方式分为调制模式和放大模式两种。
在调制模式下，微波信号被加入到电子注中，从而使电子注的运动成为按频率变化的振荡，这一运动会导致微波能量在中空腔中反射和聚焦，最终形成输出信号。
在放大模式下，微波信号加入到微波中空腔内，使微波信号得以放大。
三、速调管的应用速调管广泛应用于雷达、通信、卫星导航、医疗、工业加热等领域。
它可用于产生高功率和稳定的射频信号，同时也可以用于制造高功率微波源，以满足各种高频应用的需求。
此外，速调管还用于生产粒子加速器，加速带电粒子并研究其性质。
四、相对论速调管相对论速调管是一种高能物理学实验室中的一种实验装置。
它基于相对论效应中的频率倍增现象，将高能电子束注入到空心金属腔体中，并通过电场把电子加速到接近光速。
因为电子速度的相对论效应，其质量随速度的增加而变大，导致其运动过程中所产生的频率也以相同的倍率增加。
因此，在速调管的空心金属腔体中所产生的微波信号，会因为高速运动的电子而被产生出高频微波信号，用于加速电子和其他粒子。
以上是对速调管和相对论速调管的介绍。
它们在不同领域和实验中发挥着重要的作用，成为了微波技术和高能物理学中不可或缺的工具。
关于速调管高功放输出功率不稳定的分析
关于速调管高功放输出功率不稳定的分析速调管高功放输出功率不稳定问题是指在工作过程中，输出功率会出现波动、不稳定的情况。
这种问题的存在会影响到高功率放大器的性能和可靠性，需要进行深入的分析和解决。
一、问题分析1.1功放输出功率波动原因速调管高功放输出功率不稳定的原因可能有以下几个方面：（1）电源电压波动：电源电压的不稳定性可能会直接影响到功放的输出功率。
（2）速调管的非线性特性：速调管在放大工作状态下，其特性曲线可能会引入非线性失真，从而导致输出功率的波动。
（3）速调管的热衰减效应：速调管在高功率工作时，会产生大量的热量，可能会导致管子温度的不稳定，从而影响放大器的工作。
（4）电源和负载匹配问题：功放的电源和负载特性与速调管的工作特性不匹配，会导致功放输出功率的波动。
（5）环境温度变化：环境温度的变化可能会对功放器件产生一定的影响，导致输出功率的波动。
1.2输出功率的稳定性评估指标评估功放输出功率的稳定性，可以从以下几个指标进行考虑：（1）功放输出功率的均值：评估功放输出功率的平均水平。
（2）功放输出功率的最大波动幅度：评估功放输出功率的最大波动范围。
（3）功放输出功率的波动频率：评估功放输出功率的波动速度和周期。
二、问题解决措施2.1电源电压稳定性提升（1）使用稳压电源:将电源电压转换为稳定的直流电压，减小电源电压的波动幅度。
（2）加入电源滤波器:安装电源滤波器能够有效去除电源中的噪声和尖峰，提高电源的稳定性。
2.2速调管选型和优化设计（1）选用稳定性好的速调管：选择具有良好稳定性和线性特性的速调管。
（2）优化速调管的偏置电压：通过合理设置速调管的偏置电压，减小速调管的非线性失真。
（3）降低速调管的热衰减效应:可在功放器件周围加装散热器或风扇，以提高散热效果，降低速调管的工作温度。
2.3输入输出匹配和负载调整（1）准确匹配电源和负载:通过调整电源和负载的匹配特性，提高功放的效率和稳定性。
（2）增加输出级负载匹配网络：在功放输出级电路中加入合适的负载匹配网络，实现功放器件与负载之间的匹配，提高输出功率的稳定性。
小型化加速器用X波段多注速调管
Vol. 32, No. 10Oct., 2020第32卷第10期2020年10月强 激光与 粒子朿HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS•高功率微波技术•小型化加速器用X 波段多注速调管崔萌，万知之，左向华，刘静，董成龙（北京真空电子技术研究所，北京100015）摘要：传统的医疗及工业用直线加速器系统中一直使用磁控管作为功率源，特别是一些紧凑型加速器 系统中，磁控管因为其尺寸与重量的优势成为唯一选择。
通过利用多注速调管的低电压、尺寸小、重量轻的特 点，研制成功功率量级远超磁控管同时尺寸重量接近的多注速调管，这将会为医疗及工业领域带来新的应用模 式与产品类型。
为满足医疗及工业辐照用中低能电子直线加速器的需求，近年来已研制出各类型高峰值功率 速调管，在癌症治疗、无损检测、工业辐照等方面获得了广泛应用。
介绍了一种小型化加速器用X 波段多注速 调管，其具有工作电压低、效率高、体积小、重量轻等特点，可应用于中低能放疗设备及小型化无损检测整机的 加速器系统中。
本管研制中重点解决了一体化线包聚焦、集成式冷却等技术，样管尺寸为0200 mm X 400 mm ，重 量为25 kg o 三支样管测试已可稳定获得峰值输出功率3 MW O关键词：小型化加速器；X 波段；多注速调管中图分类号：TN122 文献标志码： A doi : 10.11884/HPLPB202032.200226X-band multi-beam klystron for compact acceleratorsCui Meng , Wan Zhizhi , Zuo Xianghua , Liu Jing , Dong Chenglong(Beijing Vacuum Electronics Research Institute, Beijing 100015, China )Abstract ： In common medical/industrial linac systems, ordinary magnetron as the power source has been adopted for about 20 years. Despite of the low power level and the short life time, magnetron is the only choice to drive the compact linac system due to its size and weight. With the development of multi-beam klystron technique, working voltage and the system size can be reduced dramatically while the power level and average power have taken a big step forward. Typically, a magnetron in X-band can supply a 2 MW microwave power maximum, which gives great challenge for the linac system engineering. To meet the demands from medical and industrial applications, high- power klystrons were developed for cancer treatment, nondestructive inspection and industrial irradiation. This paper introduces an X-band high-power multi-beam klystron with 3 MW output power at 9300 MHz. Compared with the magnetron power source, the linac cavity could be reduced by 30%. Based on the integrated coil and oil cooling system, the boundary dimension could be reduced to 0200 mm X 400 mm with the total weight of 25 kg.Key words : compact accelerators ； X-band ； multi-beam klystron加速器应用领域的性能提升及技术革新与功率源的发展紧密相连，每一次功率源领域的技术突破都会带来加 速器应用的革命性进展，特别是在医用放疗、无损探伤应用中，功率源尺寸及功率量级的突破可以使得新的应用 模式成为可能。
第2章_速调管
已群聚的电子注穿过输出腔间隙时，就在腔内激起感应电 流，如果输出腔也调到输入信号频率上，就会谐振起来并在间
隙上建立起很强的高频场。电子块在感应电压的负半周通过间
隙，被减速使动能减小，其余电子在正半周穿过间隙被加速，
吸收了部分高频能量。总的来说，群聚电子注失去的能量比获
得的多，两者之差即转变为高频场能量，大部分能量耦合装置 传输给波导馈送给负载。 在上述过程中，电子注穿过输出腔后打到收集极上，将电 子注的剩余能量转化为热能。
分布作用腔又称为扩展互作用腔。
3）重叠模电路
2个相邻的单间隙重入型谐振腔，在其公共壁上开有耦合
槽缝，组成双间隙谐振回路，如图2.19所示。
4）双调谐电路
双调谐电路是在一个与电子注相耦合的单间隙谐振腔的外面接
一个滤波腔而构成的，滤波腔的一端与谐振腔相耦合，另一端 与负载相接。
2.5.2多注速调管 1）多注速调管的工作原理 多注速调管的新颖之处在 于：通过增加管内的电子 注数目，使管子的总的导 流系数增加，以利于管子 的带宽增加，如图2.21所 示；为了保持管子的转换 效率，将电子注分成若干 小注，每个注都有自己的 漂移通道，从而使管子的 各高频参量选取最佳值。
上再在阴极前面加一个栅网。在栅网上加有较低的脉
冲电压时，就可以达到控制阴极发射电流大小的目的 。
图2.12（a）给出了截获栅控电子枪示意图。 图2.12（b）示出一种杆控电子枪示意图，它由环状控制极及 杆状控制极所组成。
2.3.2电子注的维持
由于电子注是电子的集合，故存在着空间电荷力，若不采 取特殊措施，电子注出阳极口后就会立即发散开来。为了维持 电子注形状，必须有外加力以平衡空间电荷发散力。 经研究发现，使电子流绕其轴旋转起来，电子在作圆周运 动时，若产生的离心力、电子之间的空间电荷力以及由于在磁 场中运动的圆周分量引起的径向力平衡时，电子不再发散，电
硼中子俘获治疗实验装置射频功率源系统
·高功率微波技术·硼中子俘获治疗实验装置射频功率源系统*荣林艳1,2， 慕振成1,2， 周文中1,2， 万马良1,2， 谢哲新1,2， 王 博1,2， 刘美飞1,2，李 健2， 徐新安2， 张 辉1,2， 李 松1,2， 欧阳华甫1,2， 傅世年1,2,3（1. 散裂中子源科学中心，广东 东莞 523803； 2. 中国科学院高能物理研究所，北京 100049； 3. 中国科学院大学，北京 100049）摘 要： 中国科学院高能物理研究所建造了一台基于加速器的硼中子俘获治疗（BNCT ）实验装置。
射频功率源系统为352.2 MHz 射频四极加速器（RFQ ）提供高频功率，使束流离开RFQ 时，其能量达到3.5 MeV 。
BNCT 射频功率源系统主要包括速调管功率源、数字低电平控制系统、射频传输系统。
本文介绍了BNCT 射频功率源系统，主要包括物理需求、系统组成、关键设备、安装和调试。
目前该装置已进行动物实验，加速器打靶束流功率4.3 kW ，加速器射频功率源系统运行稳定。
关键词： 硼中子俘获治疗； 速调管功率源； 低电平控制系统； 功率传输系统 中图分类号： TL503.2 文献标志码： A doi : 10.11884/HPLPB202133.200307RF power source system for boron neutron capture therapy test facilityRong Linyan 1,2， Mu Zhencheng 1,2， Zhou Wenzhong 1,2， Wan Maliang 1,2， Xie Zhexin 1,2， Wang Bo 1,2， Liu Meifei 1,2，Li Jian 2， Xu Xin’an 2， Zhang Hui 1,2， Li Song 1,2， Ouyang Huafu 1,2， Fu Shinian 1,2,3（1. Spallation Neutron Source Science Center , Dongguan 523803, China ;2. Institute of High Energy Physics , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049, China ;3. University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049, China ）Abstract ： An accelerator-based boron neutron capture therapy (BNCT) experimental facility has been built by Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences. The radio frequency (RF) power source system provides 352.2 MHz pulse power for radio-frequency quadrupole (RFQ) cavity and the beam energy reaches 3.5 MeV through RFQ cavity. The RF power source system includes klystron power source, digital low-level RF (LLRF)control system, and RF transmission system. This paper will introduce the BNCT RF system including physical requirements, system composition, key equipment, installation and commissioning work. At present, the therapy facility operates for animal tests with the target beam power higher than 4.3 kW. The RF power source system runs stably and reliably in the long-term operation.Key words ： boron neutron capture therapy (BNCT)； klystron power source ； low-level RF control system ；RF transmission system据统计，恶性肿瘤是我国第二位死亡原因，占死亡总数的22.32%，而全球每年癌症死亡人数则高达约630万人。
C波段大功率速调管微波源设计
２ ．Ｄｅ ａｔ ｎ ｆＯｐｉｓａ ｄＥ ｅｔｏ ｉｓＥｎ ｉｅｒ ｇ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｔ ｎ ｌｃｒｎｃ ｇｎ ｅｉ ，Ｏｒｎ ｎ ｅＥｎ ｉｅｒｎ ｏｌｇ ，Ｓ ￣ａｈ ａ ｇ ０ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ｃ ｎ ｄ ａ ｃ ｇｎ ｅｉｇＣ ｌ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ５ ０ ３ ｈｎ ） ｅ ｚ
第 ２ ４卷 第 ２期
２１ ０ ２年 ４月
军
械
工
程
学
院
学
报
பைடு நூலகம்
Ｖｏ１ ４ ＮＯ．２ ．２
Ａ ｐｒ ０１ ．２ ２
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｄ ａ ｃ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌｅ ｅ ｏ ｒ ａ ｆＯｒ ｎ ｎ ｅ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｌｇ
Ｃ波 段大 功 率速 调 管 微 波 源设 计
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｕ ｒ ｎｔ ｔ ｔ ｓ ｏ ｈｅ ｓ ｄ ｏｎ ｃ ｒ ｅ ｓ ａ ｕ ｆ ｔ ｍｉｒ ｗａ ｅ ｏ ｃ ａ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｖ ｓ ｕｒ ｅ ｐ ｉ ｔｏ ｗｈｏｓ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｌｎ ａ ｃ ｅ ｔ ａ ｉｉ ｎ ｌ ｉ ｅ ｒ ｈｉ — ｏｗｅ ｗｉｃ ｍｏ ｇｈ ｐ ｒｓ ｔｈ ｄｕｌｔ ｒ ｃ ｎｎｏ ｓ ｔｓ ｙ ｈ ｒ ｑ ｉ ｅ ｎｔ ｔ ｉ ｐ ｐｅ ｔ ｄｉｓ ｗ Ｃ— ｎｄ ａｏ ａ ｔ ａ ｉｆ ｔ ｅ ｅ ｕ ｒ ｍｅ 。 ｈ ｓ ａ ｒ ｓ ｕ ｅ ａ ｎｅ ｂａ ｈｉ ｈ ｐｏ ｒ ｋ ｙ ｔ ｏ ｍ ｉｒ ｗａ ｅ ｏｕ ｃ ａ ｐｌ ｉ ｇ ｇ — ｗｅ ｌ ｓ ｒ ｎ ｃ ｏ ｖ ｓ ｒ ｅ ｂｙ ｐ ｙ ｎ ｍ ｕ ｔｐ ｅ ｏ ｕｌ ｔｎｇ ｕ ｓ ｎ ａ ａ ｌ ｌ ｎｄ ｌｉ ｌ ｍ ｄ ａ ｉ ｔ ｂｅ ｉ ｐ ｒ ｌｅ ａ ｔ ａ ｆ ｍｅ ｏｌａ ｏ ｔｎｇ ｒ ｎｓｏｒ ｒｖ ｔ ｇｅ ｂｏ ｓ ｉ ｍｅ ｈ ｄｓ ｔ ｏ ．Ｔｈｉ ｐａ ｒ ｄｅ ｏ ｔ ａ ｅ ｈｅ ｄｅ ｉ ｉ ｃｐｌ ｃ ｌ ｕ ａ ｅ ｓ ｐｅ ｍ ｎｓ ｒ ｔ ｓ ｔ ｓｇｎ ｐｒｎ ｉ ｅ， ａ ｃ ｌ ｔ ｓ ｔ ｅａ ｉ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ａ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔ ｅ ｈｎ ｃ ｌｉ ｅ ａ ｓｇｎｓ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｆ ｃ ｉ ａ ｈｅ ｒ ｌ ｔｖ ｉ ｃ ｉｓ ｐａ ａ ｔ ｒ ｃ ｏ ｄ ｎｇ ｔ ｈｅ ｔ ｃ ｉ ａ ｎｄ ｘ， ｎｄ ｄｅ ｉ ｈ ｉ ｕｎ ｔｏｎ ｌ ｃｒ ｕｉｓ Ｆｉ ｌｙ， ａ ｔｃ ｌＣ— ａ ｇ — ｗｅ ｉｒ ｗａ ｅ ｓ ｕｒ ｅ ｉ ｏ ｃ ｄ， ｎ ｈ ｅ ｔｒ ｓ ｌ ｉｃ ｔ ． ｎａ ｌ ａ ｐｒ ｃ ｉａ ｂ ｎｄ ｈｉ ｈ ｐｏ ｒ ｍ ｃ ｏ ｖ ｏ ｃ ｓ ｐｒ ｄｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｓ ｅ ｕ ｔ ｐｒ ｖ ｓ ｉ ｃ ｎ ｆ ｌｉ ｔ ｅ ｉ ｅ ｉｅ ｎ ． ｏ ｅ ｔ ａ ｕ ｆｌ ｈｅ ｄ ｓｇｎ ｒ ｑｕ ｒ ｍｅ ｔ Ｋｅ ｒ ： ｌ ｓ ｒ ｎ； ｒ ｏ ｌ ｔ ｒ ｍ ｉｒ ｗａ ｅ ｓ ｕ ｃ ｙ ｗｏ ｄｓ ｋ ｙ ｔ ｏ ｈａ ｄ ｍ ｄｕ ａ ｏ ； ｃ ｏ ｖ ｏ ｒ ｅ
医用直线加速器技术参数
常规电子线最大剂量率：≥1000MU/min 剂量监测系统 电离室结构：多通道平面型电离室。有多对完全独立的监测电极，分别 用于监测剂量、能量、束流准直特性和照射野的对称性。 电离室构造特点：真空密封型 电离室校正：不需校正温度、压力等参数 设备安全连锁系统：具有完善的安全联锁自动装置。 射线对称度的安全连锁：射线的纵向和横向对称度参数超过下述数值， 则启动连锁，纵向对称性不小于 2%，横向对称性不小于 2% 剂量率伺服连锁：X 线和电子线的剂量率均具有反馈伺服控制机制，使 该设备能对 X 线和电子线的剂量率进行连锁控制 机械运动系统 机架旋转角度：≥±185 度，顺时针和逆时针方向 机架旋转精度：≤0.3 度 机架旋转分辨率：≤0.1 度 机架结构：机架结构为中心轴承式 TAD 距离：100 ± 0.2cm 机架等中心精度：≤0.5mm 半径球体,投标方需出示技术白皮书说明 等中心高度：≥128cm 准直器系统：具有上下共两对可独立移动准直器，可用于偏野照射和相 邻野的衔接应用 准直器旋转范围：≥±175 度，顺时针和逆时针方向 准直器旋转精度：≤0.5 度 准直器旋转重复精度：≤0.3 度 准直器旋转分辨率：≤0.1 度 上，下准直器厚度：上，下准直器厚度均≥7cm 上独立准直器移动范围：–10cm ～ +20cm 下独立准直器移动范围：–2cm ～ +20cm 上准直器位移精度：≤±2mm 下准直器位移精度：≤±1mm 光射野一致性：≤1.5mm（0cm*0cm-40cm*40cm） 前指针范围：75-110cm 前指针分辨率：2mm 前指针精度：≤±1mm 独立准直器的自动复位：当选择使用对称模式时，上下两对独立准直器 系统能自动复位成对称位置 机架防碰撞模式： 具备机械防碰撞模式 具备光学防碰撞模式 4 自由度治疗床
C波段高功率速调管脉冲调制器设计
1 . 2 脉 冲 形成 网络 PFN 脉冲形成网络是以集中参数元件来模仿传
输 线 匹 配 放 电 形 成 脉 冲 ，集 中 参 数 脉 冲 形 成 网 络 较 于 真 实 传 输 线 的 优 点 主 要 有 两 点 ，一是脉
冲形成网络的特征阻抗可以根据需要任意设 计 ，二 是 要 得 到 微 秒 量 级 的 脉 冲 波 形 时 ，相较于 需 要 数 百 甚 至 上 千 米 传 输 线 ，集 中 参 数 脉 冲 形 成 网 络 在 成 本 控 制 上 有 明 显 的 优 势 [1°] 。脉冲 形 成 网 络 的 设 计 包 括 ，脉 冲 形 成 网 络 特 性 阻 抗 的 确 定 ，脉 冲 形 成 网 络 节 数 的 确 定 ，脉冲形成网 络 充 电 电 压 的 计 算 等 。为 得 到 最 佳 的 脉 冲 传 输 效 率 及 脉 冲 波 形 ，脉 冲 形 成 网 络 特 性 阻 抗 要 与 负 载 等效 到 脉 冲 变 压 器 初 级 的 阻 抗 匹 配 。该设 计 中 脉 冲 调 制 器 的 负 载 为 速 调 管 ，脉 冲形成 网 络 特 性 阻 抗 可 由 式 （1)确 定 。
本设计 中，脉 冲 变 压 器 的 变 比 设 计 为 1 : 16。 图 2 是脉冲变压器折箅到初级的等效电路。其 中 I 为 变 压 器 初 级 漏 感 ，L p 为 变 压 器 初 级 电 感 量 ，C d 为 分 布 电 容 ，尺 和 D 为负 载速 调 管的 等 效 模 型 。脉冲变压器漏感和分布电容决定了 脉 冲 波 形 的 上 升 沿 [12]。 由 式 （6)可 知 初 级 电 感 量 决 定 了 脉 冲 波 形 的 顶 降 ，初 级 电 感 量 越 大 顶 降 越 小 ，式 中 r 为 脉 冲 波 形 半 高 宽 ， 为 负 载 速 调 管 等 效 到 脉 冲 变 压 器 初 级 的 阻 抗 ，R PFN为 脉 冲 形 成 网 络 的特 性 阻抗 ，D 为 顶 降 要 求 。图 3 为脉冲变压器不同初级电感量对应的顶降仿真
大功率速调管的原理及应用
大功率速调管的原理及应用摘要：大功率速调管由于其功率潜力无论是平均功率还是峰值功率，在微波电子管中占有极其重要的地位。
作为高功率、高增益及高效率微波放大器件，在雷达系统、加速器、广播电视及通信、国防和军事等方面获得了广泛应用。
关键词：微波；高功率；高增益在速调管中，输入腔隙缝的信号电场对电子进行速度调制，经过漂移后在电子注内形成密度调制;密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量变换，电子把动能交给微波场，完成放大或振荡的功能。
1937年，美国物理学家瓦里安，R.H.和S.F.瓦里安制出双腔速调管振荡器。
反射速调管则是1940年由苏联工程师捷瓦科、丹尼尔捷维、布斯库诺维和柯瓦连科分别研制成功的。
按照电子行进的轨迹，速调管分为直射速调管和反射速调管两类，通常将直射速调管简称为速调管。
（1）直射速调管：在结构上包括以下几部分:电子枪、谐振腔、调揩系统、各腔之间的漂移管、能量耦合器、收集极和聚焦系统。
具有两个谐振腔的速调管称为双腔速调管;具有两个以上谐振腔者称为多腔速调管。
双腔速调管：双腔速调管仅有两个谐振腔，即输入腔和输出腔。
由电子枪产生的电子注首先到达输入腔隙缝。
输入的微波信号经能量耦合器送进输入腔，在谐振腔隙缝外形成微波信号电压。
在这里，电子注受到微波场的速度调制，然后进入无场漂移管。
在漂移过程中电子发生群聚，在电子注内形成密度调制。
密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量交换，电子把能量交给微波场，完成放大或振荡的功能。
双腔速调管增益仅为10分贝左右。
为了提高增益，可以在输入腔与输出腔之间设置一个或多个中间腔，构成级联放大器。
这种速调管称为多腔速调管)。
引入中间腔还可以提高效率;若使各腔频率略有差异，还可展宽频带。
多腔速调管的特点是增益高、效率高、稳定性好、输出功率大，缺点是频带窄。
多腔速调管的稳定增益可达80分贝，效率最高可达75%，脉冲功率可达60兆瓦，连续波功率可达1兆瓦。
频带一般仅有1%~2%，个别大功率脉冲速调管可10%~12%。
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Klys.
HVPS
MOD
Klys.
Klys.
LLRF
LLRF
LLRF
LLRF LLRF
2.5 MW klystron ea.
LLRF
LLRF
Solid State Amplifier
LLRF
LLRF Low Level RF
4616
散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
4616 Tetrode RF Amplifier
目前，已初步完成一昼夜开机验证可靠性，正在开展整机拷机前的准备工 作，以及解决各种技术细节问题和进行必要的测试实验。
预计整个项目会按计划完成！ 散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
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Front Panel of Control Racks
Solid state amp.
散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
相位稳定度
±1°
±0.25°@ no beam
±0.35°@ 50μs & 20mA beam
2012.8 启动CSNS 9套LLRF批产设计，确定了软件算法逻辑问题，以及结构工
艺设计,如：机箱插件的布局、接口丝印名称的命名、器件的选型等问题。
2012.9 完成LLRF离线测试用小型模拟实验腔制造，通过测试满足实验要求
2013.1-2 完成第一套模拟组件（时钟分配、上/下变频、本振）的制造与测试
2013年年中个人考核报告
李健 CSNS直线射频系统
一、本考核年度内工程项目的任务完成和执行情况
– RFQ加速器4616电子管功率源的研制
– 直线LLRF批产样机研制
– 400Hz串联谐振脉冲高压电源批产
– 速调管、调制器 、撬棒等功率源系统设备的批产
– 聚束器、散束器固态放大器射频功率源的批产
– 本系统其他的工作
散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
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优越性： 以4616四极管功率源方案替代国际上常 用的速调管功率源方案，特定对于RFQ加速器 （ 324MHz/530kW/650μs /25pps），具有造价低、 体积重量小、电压低、效率高等优点。这是国际上 首次尝试将此型四极管功率源用于324MHz工作频 率的中脉冲工作状态，技术上有所创新，亦开辟了 一个新的功率源品种以供加速器设计者选择。
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进展情况：
2012.6，分系统加电测试完毕，整机组装完毕具备联调测试条件；
2012.7-8，经几周加班加点调试，7月13日夜间峰值功率达到指标要求的 350kW，8月21日继续调试上冲到400kW；
2012下半年 本组年轻人完全加入到调试工作中，遇到诸多困难和故障， 逐一予以解决：第二台机器输出腔高频功率输出口焊口处有裂缝，联系厂家 修复；由于一号厅水冷系统水压不稳波动过大，造成阳极冷却水路密封圈受 损导致漏水故障，致使内腔高压输入接头打火损坏，修复后遂更换高可靠性 的流量开关和压力过高连锁节点，确保系统运行可靠；环行器打火损坏运回 绵阳9所返修等等。
LLRF & Inlerlock
PSM Control
Heater PS, Screen PS,
power distribution
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散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
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Test Result of the single set of 4616 Tetrode RF Amplifier
测试结果：每台放大器末级输出功率都超过350kW 设计指标，整套功率源总功率大于700kW，远超过 RFQ加速器的功率需求。
散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
速调管功率源 Vs. 4616电子管功率源
（约1200多万 （合同签订价格656万元
元，体积庞 （不含LLRF约50万），
大）
体积小）
2013.1-4，由于一号厅要为ADS项目进行水电改造，因此花了2个多月的时 间将4616四极管功率源设备拆装到航天二院23所昌平马池口基地继续进行调 试。3月中旬，完成重新组装，单台调机输出功率都重新回到了350kW以上。 经过不断摸索，初步找到了保持机器稳定运行的一些调试方法（如提高离子 泵电源的输出电压，以利改善管子在高功率下的真空状态）。
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一、本考核年度内工程项目的任务完成和执行情况
– RFQ加速器4616电子管功率源的研制 – 直线LLRF批产样机研制 – 400Hz串联谐振脉冲高压电源批产 – 速调管、调制器 、撬棒等功率源系统设备的批产 – 聚束器、散束器固态放大器射频功率源的批产 – 本系统其他的工作
散裂中子源进展汇报 April 14, 2021
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主要进展情况：
2012.6 在一号厅洁973净核能RFQ加速器上完成了CSNS的定型版本样机的实 验测试，实现了各种设计功能，达到并超过了各项技术设计指标。经过接下来 半年的运行改进，证明系统稳定可靠。
设计指标
实测数据
幅度稳定度
±1％
±0.2％ @ no beam
±0.3％ @ 50μs & 20mA beam
3 MeV
H— IS LEBT
RFQ
MEBT
Buncher1 Buncher2
DTL
81 MeV
LRBT
Debuncher
RING
4616
4616
LLRF
350kW*2 Tetrode
Solid State Amplifier
Solid State AmplifierHVPSMOD
MOD
MOD
KKlylyss..
Klys. Klystron
MOD Modulator
High Voltage HVPS Power Supply
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一、本考核年度内工程项目的任务完成和执行情况
– RFQ加速器4616电子管功率源的研制 – 直线LLRF批产样机研制 – 400Hz串联谐振脉冲高压电源批产 – 速调管、调制器 、撬棒等功率源系统设备的批产 – 聚束器、散束器固态放大器射频功率源的批产 – 本系统其他的工作
~ 设计指标达标实测功率：350kW nominal output power @ 20.4kV
plate voltage (30 PSM modules);
~ 上冲试验输出功率：400kW output power @ 21kV plate voltage
散裂(中3子1源进P展汇S报MApmril 1o4,d202u1 les).