电子直线加速器设计基础PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1电子直线加速器的发展历史 1

1.2电子直线加速器的应用 4

1.2.1高能物理等基础研究 4

1.2.2放射治疗、医疗设备杀菌等 5

1.2.3工业领域的应用 6

1.2.4食品辐照加工 7

1.2.5其他应用 15

参考文献 16

第2章 电子直线加速器工作原理 18

2.1何谓电子直线加速器 18

2.2直线加速器工作原理 19

参考文献 25

第3章 微波技术基础 26

3.1高频传输线的理论基础 26

3.1.1传输线类型 28

3.1.2电报方程 29

3.1.3双线中波的传播 31

3.1.4双线中波的反射 33

3.1.5双线的输入阻抗 35

3.2波导传输线基础理论 37

3.2.1圆波导中的行波电磁场 37

3.2.2方波导中的电磁场 44

3.2.3波导中的临界波长 52

3.2.4波导中的功率传输和功率损耗 55

参考文献 62

第4章 电子直线加速器中的电磁场 63

4.1加速器中的行波电磁场 63

4.1.1慢波加速结构——盘荷波导的提出 63

4.1.2慢波加速结构——盘荷波导中的电磁场 65

4.2驻波加速结构中的电磁场 77

4.2.1谐振腔概念的提出 77

4.2.2圆柱谐振腔的电磁场 78

4.2.3圆柱谐振腔的谐振频率 82

4.2.4驻波加速腔中电磁场的求解 83

4.2.5驻波加速结构介绍 87

4.3加速结构中的主要微波特性参数 91

参考文献 94

第5章 带电粒子在直线加速器中的运动 96

5.1动力学运动方程 96

5.1.1带电粒子运动的动力学微分方程 96

5.1.2带电粒子运动轨道方程 99

5.2电子在直线加速器中的纵向运动 100

5.2.1聚束过程 100

5.2.2纵向运动稳定性 107

5.3电子在直线加速器中的横向运动 112

5.3.1高能时带电粒子的横向运动 113

5.3.2外加纵向聚焦磁场时带电粒子的横向运动 114

5.3.3横向运动的束流包络线方程 117

第6章 电子枪 128

6.1电子束的产生 128

6.1.1热电子发射 128

6.1.2场致发射 139

6.1.3光致电子发射 142

6.1.4二次电子发射 147

6.1.5铁电体电子发射 158

6.2电子束的引出和成形 160

6.3典型电子枪介绍 168

参考文献 177

第7章 电子直线加速器物理设计 181

7.1设计参数概述 181

7.2加速结构中的场与微波功率的关系 186

7.2.1行波直线加速器中微波功率流方程 186

7.2.2行波直线加速器中的束流负载效应 188

7.2.3驻波直线加速器中的束流负载效应 197

7.3聚束段设计 199

7.3.1组合型聚束器的加速器物理设计 200

7.3.2分离型聚束器的加速器物理设计 206

7.4加速段设计 228

7.5聚焦系统设计 233

7.5.1低能段聚焦系统设计 233

7.5.2高能段聚焦系统设计 236

7.5.3 Hill方程的振幅-相位解的形式 240

7.5.4聚焦元件的传输矩阵 241

7.5.5聚焦系统设计实例 242

7.6加速器各分系统设计要求 247

参考文献 255

第8章 电子直线加速器举例 256

8.1 200MeV电子直线加速器概述 256

8.2 200MeV电子直线加速器物理设计 259

8.2.1聚束段设计 259

8.2.2加速段设计 264

8.2.3聚焦系统设计 265

8.3加速器分系统设计 267

8.3.1行波加速管 267

8.3.2微波功率源系统 269

8.3.3真空系统 273

8.3.4准直系统 276

8.3.5束流测量系统 277

8.3.6控制系统 279

8.4安装调试运行 280

参考文献 284

附录A LCLS布局及主要参数 285

附录B矢量微分算符 286

附录C贝塞尔函数 288

附录D物理常数 291

附录E部分材料的电导率 292

附录F一些材料的介电常数和损失角 293

后记 295