BNCT RFQ高功率耦合器的设计

TL53; 为满足硼中子俘获治疗试验装置(BNCT_A)RFQ加速器腔耗420 kW、占空比50％ 的需求.为BNCT_A RFQ加速器设计了一款高功率耦合器.该功率耦合器包含WR2300矩型波导转3-1/8英寸同轴门钮结构、波导窗、功率耦合装置3个部件.波导窗采用同轴扼流结构型式,功率耦合装置采用磁耦合环结构.整个功率耦合器采用分段设计的原则.矩型波导转同轴结构和陶瓷窗分别通过Micro-wave Studio(MWS)优化仿真,得到陶瓷窗的驻波比(SWR)达到1.0009@352.2 MHz,带宽大于±58 MHz@SWR≤1.1 MHz.用多端口换算理论确定了耦合环耦合度,并用能量衰减法确定耦合环的尺寸.从热学和结构力学方面校核了该功率耦合器的功率容量,在50％ 占空比下,单个功率耦合器最高峰值功率可达260 kW,4路功率耦合器最高峰值功率可达1 MW.经过实际高功率测试,目前入腔功率484 kW,占空比达到10％,并具提升峰值功率及占空比的能力.