王静
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黄建龙
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张小奇
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何源
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杨雅清
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陆元荣
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朱昆
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.33.04.437
SSC-LINAC是为兰州重离子研究装置(HIRFL)设计的直线注入器,它将U34+离子加速到1 MeV/u注入到分离扇回旋加速器(SSC)中,为冷却储存环(CSR)提供10 MeV/u的U34+.该注入器可以将SSC引出的重离子流强提高一个量级以上.SSC-LINAC由一个RFQ(Radio Frequency Quadrupole)加速器和4个DTL(drift tube linac)组成,设计频率为53.667 MHz.RFQ工作在连续波模式,设计功率30 kW,如果不能有效地冷却,高频电流在电极表面产生的热量会使RFQ的腔壁和电极发生形变,从而导致腔体频率的漂移以及加速和聚焦电场的改变.因此,为了保证连续波工作的RFQ加速器稳定运行,对水冷模式和通道设计提出了很高的要求.作者用有限元软件ANSYS对RFQ进行高频电磁场、温度场、结构应力的耦合分析,验证了冷却方案设计的可行性和可靠性.
关键词:
SSC-LINAC
,
RFQ
,
多物理场耦合
,
频率漂移
,
有限元
