● 摘要
摘 要对于一台正负电子注入器而言，束流的品质和稳定性是至关重要的，否则即便有很强的束流，也保证不了高注入速率。北京正负电子对撞机的重大改造项目，即BEPCⅡ（Beijing Electron Positron Collider-Ⅱ）的其中一个要求就是要有良好的束流特性及稳定性，而束流特性及稳定性主要取决于聚束系统（包括预聚束器和聚束器）输出电子束团的相位宽度，预聚束器和聚束器功率馈送系统中分别配有衰减器和移相器，衰减器保证预聚束器和聚束器获得适当的微波功率，移相器使电子束团以合适的相位进入下一级系统中。目前，聚束器里的衰减器和移相器是分开的两个独立系统，由于他们的结构和制造工艺问题，使得当调节衰减器的输出功率的同时，衰减器输出口的相位也会发生变化，结果使馈送给聚束器的入射波的相位也发生变化，另一方面，当调节移相器输出波相位的同时，移相器输出口的功率也会发生变化，结果使馈送给聚束器的入射波的功率也发生变化。这就使得聚束器的入射波要得到合适的相位和功率变得非常复杂，甚至不可能，从而影响了束流质量，另外，衰减器和移相器的调节控制方式为手动，调节起来很不方便，调节中显示为不连续，这也影响了直线加速器的调束。为此，本论文的目的就是要解决这些问题。论文应用微波技术、加速器物理、机械设计及远程控制等方面的知识，完成了S波段（频率2.856GHz）高功率移相衰减器的设计、制造和检测，设计出了一种全新的把移相器和衰减器合二为一的高功率移相衰减器，此微波器件在调节过程中，相位和衰减量可以独立调节，不会互相影响，使得依次通过衰减器和移相器最后馈送给聚束器的入射波很容易得到最佳的相位和衰减量，并且实现了远程自动控制。本论文研制的S波段高功率移相衰减器同样也适用于世界上其他国家电子加速器的预聚束和聚束系统，所以希望在提高世界上其他国家电子加速器束流品质及稳定性上也能起到一定作用。关键词：正负电子注入器，束流，聚束系统，相位宽度，远程控制，S波段高功率移相衰减器