同步回旋加速器腔体频率调制方法

摘要

本发明涉及一种同步回旋加速器腔体频率调制方法，包括如下步骤：对回旋加速器腔体整个频率范围进行扫描，获得腔体频率对时间的二阶拟合曲线f₁；根据二阶拟合曲线f₁及频率对时间函数的二阶泰勒展开公式得到增量电容系数α、β以及时间零点对应的等效电容C_o和电感L_o的数值；利用腔体频率二阶拟合曲线f₁的等效电感与理论设计值的等效电感相同进行变量转换，对理论设计值中的频率时间函数做二阶拟合，获得曲线f₂，重新计算增量电容系数α'、β'及时间零点对应的等效电容C_o'；用平板电容等效增量电容对时间的一次项，得到定子叶片的半径；对定子叶片半径进行增量试错，实现对腔体频率调制曲线的修正。本发明的方法，保证修正后的电容所对应的频率变化曲线符合同步回旋加速器的设计要求。

主权项

一种同步回旋加速器腔体频率调制方法，包括如下步骤：1)在同步回旋加速器腔体尾部设周期性旋转电容，该旋转电容包括转子叶片及定子叶片；2)对同步回旋加速器腔体整个频率进行扫描，获得腔体频率对时间的二阶拟合曲线f₁；3)设定腔体增量电容为ΔC＝αt+βt²，根据二阶拟合曲线f₁及频率对时间函数的二阶泰勒展开公式得到增量电容系数α、β以及时间零点对应的等效电容C_o和电感L_o的数值；4)利用二阶拟合曲线f₁的等效电感与理论设计中的等效电感相同进行变量转换；对理论频率时间函数做二阶拟合，得到曲线f₂，根据二阶拟合曲线f₂，重新计算增量电容系数，记为α'、β'及C′_o；5)采用平板电容等效增量电容对时间的一次项，获得定子叶片半径的求解公式，$R_n\left(t\right)=\sqrt{\frac{1000{\mathrm{\delta dC}}_o{f}_o^2}{M·1.1·{ϵ}_{o}Nt}·[C_o(\frac{1}{f_n^2}-\frac{1}{f_{n-1}^2})-(2n-1){\mathrm{\beta t}}^2]+r^2}$其中：N为旋转电容的转速；δ为定子叶片与圆周比；R为定子叶片外半径、r定子叶片内半径；d为转子叶片与定子叶片间距；M为定子叶片与转子叶片等效平板电容层数；1.1为边缘场系数；t为时间，t＝n·Δt，n为时间间隔倍数，Δt为时间间隔；ε_o为真空绝对介电常数；f_o为时间t＝0时的频率值；f_n为时间t＝n·Δt时的理论频率值；f_n‑1为时间t＝(n‑1)·Δt时的理论频率值；6)对定子叶片半径进行增量试错，实现对腔体频率调制曲线的修正。