低于自激阈值电压供电磁控管的受激产生
加速器物理
2019-05-14 v1
摘要
现代兆瓦级束流的连续波或脉冲超导加速器需要相位与功率可控的高效射频源。期望为每个超导射频(SRF)腔配备功率高达数百千瓦的独立射频功率源。对于脉冲加速器,需要毫秒量级的脉冲宽度。与传统射频源(速调管、IOT、固态放大器)相比,磁控管的效率更高,而单位射频功率的成本显著更低。通常,射频源及其运行成本占总项目成本与运行成本的很大一部分。功率单元成本为每瓦 1-3 美元的磁控管基射频源,相较于传统射频源可大幅降低资本与运行成本。这引发了将磁控管射频源用于现代加速器的兴趣。最近发展的描述磁控管工作原理的动力学模型及后续实验,产生了一种在低于自激阈值电压供电下实现磁控管“受激”产生的创新技术。该 regime 下磁控管运行稳定、低噪声、相位与功率可控,且效率高于其他类型射频功率源。它允许连续波与脉冲模式(大占空比)运行。对于脉冲运行,该技术无需脉冲调制器来形成射频脉冲。它看来 also 是延长磁控管寿命的有前景途径。本文介绍并讨论了所开发的技术、其实验验证以及佐证该技术的动力学模型的简要说明。
引用
@article{arxiv.1905.04550,
title = {Stimulated Generation of Magnetrons powered below the Self-Excitation Threshold Voltage},
author = {G. Kazakevich and R. P. Johnson and T. Khabiboulline and V. Lebedev and G. Romanov and V. Yakovlev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04550},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 12 figures