直线加速器中耦合器反冲导致的横向发射度稀释

低发射度直线加速器（linacs）设计中的主要关注点之一是束流发射度的保持。本文讨论了发射度稀释的一个可能来源，即耦合器反冲，这是由直线加速器加速腔中的功率耦合器几何结构引起的横向电磁场所致。除了发射度增长外，耦合器反冲还会产生轨道畸变。普遍观点认为，通过在每腔使用两个相对安装的耦合器，或使连续腔的耦合器在束流管上下交替排列以相互抵消单个反冲，可以显著减少耦合器反冲引起的发射度增长。因此，我们分析了交替放置耦合器的后果。我们表明，对于足够大的 Q 值，将耦合器位置从腔前交替到腔后会导致轨道畸变的抵消，但不会抵消发射度增长；而将耦合器位置从腔前上方交替到腔后下方则会抵消发射度增长，但不会抵消轨道畸变。即使每个腔单独失谐（例如由微phonics 引起），这些补偿仍然有效。研究的另一种减少耦合器反冲的有效方法是优化耦合器反冲的相位。该技术独立于耦合器几何结构，但依赖于波峰运行。研究的最后一种技术是在耦合器区域通过对称化腔体几何结构并在耦合器对面添加短截线，这减少了离轴场的幅度，因此对离波峰加速也有效。我们展示了这些技术在康奈尔大学计划的能量回收直线加速器（ERL）中的应用。