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研究生: 翁唯城
Wei-Cheng Wong
論文名稱: 儲存環高頻共振腔阻抗特性研究
Study of R.F. Cavity Shunt Impedance on Store Ring
指導教授: 朱國瑞
Kwo-Ray Chu
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2000
畢業學年度: 88
語文別: 中文
論文頁數: 67
中文關鍵詞: 共振腔阻抗
外文關鍵詞: Cavity, Impsdance
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  • 共振腔TM010波負責加速器儲存環中的電子束加速作用,同步輻射儲存環共振腔TM010波阻抗值有效的提昇,將助於減少能量的損耗,以提供更有效率的電子團加速。第三代共振腔體設計為具有nose-cone形式。德國BESSYⅡ加速器的BESSYⅡ Quasic-HOM Free Cavity(500MHz),主要結構外型以Pill-box基本型做改變,腔壁近電子通道處設nose-cone結構,遠離電子通道處以多一個傾斜的平面取代原本的連接互成直角的平面邊緣。本國同步輻射研究中心設計的SRRC Landau Cavity(1.5GHz)除了nose-cone部份外,腔體主要是以圓弧結構來構成腔體。共振腔體結構形狀的不同會產生不同性質的共振波,直接影響其TM010模式的effective shunt impedance值。本論文以二維圖形電腦計算方式研究共振腔不同結構形狀下的TM010共振波阻抗特性,分別以Seafish程式及Urmel程式執行模擬計算,模擬分析探討共振腔各結構參數對於共振腔物理特性的影響,包括各模式共振波的頻率f、品質因子Q、阻抗值、電容特性等,尋求出具較高阻抗特性的共振腔體結構。並就應用方面追蹤研究其結構形狀變化可能導致改變的物理性質,且分析在不同結構體下高次模共振波特性以研究對加速器電子束的影響。最後進行簡略的共振腔模型測量以驗證電腦模擬結果。


    目 錄 第一章 緒論 1.1 Cavity 緒論………………..…………………………………………………...1 1.2 基本原理 1.2.1 Cavity Shunt Impedance…..……………………………………………….3 1.2.2 品質因子與等效電路…...………………………………………………...6 第二章 研究主題及研究方法 2.1 共振腔的介紹…………………………………………………………………8 2.2 計算程式………………………………………………………………………9 2.3 研究方法……………………………………………………………………...10 2.4 共振腔參數的分析解釋……………………………………………………...11 2.5 電腦程式的收斂性…………………………………………………………...13 第三章 BESSYⅡ Quasic-HOM Free Cavity 模擬分析 3.1 比較Pill-box,原Petra cavity,及優化後最佳阻抗值結構結果…………….17 3.2 最佳化阻抗值結果的分析 3.2.1 阻抗值與共振腔結構的關係……………………………………………20 3.2.2 共振腔特性與ln,lc,θn的關係…………………………………………21 3.2.3 共振腔特性與Δx,Δy的關係…………………………………………..25 3.3 斜角限制情況下之結果 3.3.1性質分析………………………………………………………………….32 3.3.2 管長更動的收斂…………………………………………………………36 3.4 高次模分析…………………………………………………………………...38 第四章 BESSYⅡ Quasic-HOM Free Cavity 模型量測 4.1 模型量測結果………………………………………………………………..45 4.2 網路分析儀操作步驟(HP 8510)…………………………………………47 第五章 SRRC Landau Cavity 模擬分析 5.1 初始結構與優化後最佳結構比較…………………………………………...51 5.2 參數分析……………………………………………………………………...53 5.3 實際要使用到的共振腔範圍………………………………………………...63 第六章 結論…………………………………………………………………………66 參考文獻……………………………………………………………………………..67

    參考文獻
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