Study of Beam Diagnostics with Trapped Modes in Third Harmonic Superconducting Cavities at FLASH
通过加速腔的离轴光束在其它高阶模（HOM）中激发偶极模。这些模式具有线性依赖于横向光束偏离腔轴。因此，它们可用于监测腔内的光束位置。FLASH的三次谐波超导腔的第五偶极通带具有捕获在每个腔中的模式，并且不通过相邻的束管传播，而大多数其他腔模式则通过相邻的束管传播。这可以实现在各个腔中的射束位置测量。本文研究了在三次谐波腔组件中使用第五偶极带进行光束准直的可能性。有和没有梁激励的模拟和测量。各种分析方法的使用和比较。观察到HOM信号与光束位置的良好相关性。
2011-09-10 physics.acc-ph
Relativistic Split-Cavity Oscillator
本文用小信号分析方法研究了相对论电子束在分裂腔振荡器中的应用潜力。被认为是一个相对论性光束的初始能量的函数的SCO的光束能量的变化。它示出的小信号分析方法，使足够的SCO参数的有效调制的相对论光束在分裂腔和HPM产生使用SCO的需要的评估。的能量范围被发现的自调制的效果在SCO结构中的光束密度是最显着的。它还表明，在束流的空间电荷对电子在束中的运动的影响很小，在分裂腔振荡器的束流是有效的自调制在束能量小于~300-400 keV。自调制在250至400 keV的能量范围内急剧下降，但随着束流的增加，有效的束自调制在该范围内也变得明显，甚至在更高的能量范围内也是如此。
2014-02-14 physics.acc-ph
Injection Scheme with Deflecting Cavity for Ultimate Storage Ring
我们提出了一种新的同轴注入方案，它使用两个偏转腔来消除存储光束的倾斜，并将注入光束踢入环中。在这种新的注入方案中，一束具有一定角度的注入光束通过第二偏转腔在横向相空间中与存储光束位置重叠。(Note注入的光束在纵向相位空间中与存储的光束相位分离）。对新注入方案的存储光束和注入光束进行了理论分析和数值模拟。
2018-07-24 physics.acc-ph
A Fast Switchyard for the TESLA FEL-Beam Using a Superconducting Transverse Mode Cavity
在TESLA直线对撞机X射线激光装置的设计中，需要产生约10000束团的1ms长束团串，并将其分配到多条自由电子激光（FEL）束线上。X射线自由电子激光的不同科学应用需要束团训练中束团的特定填充模式。结果表明，基于超导横模腔的快速开关站可以用来以灵活的方式产生所需的聚束图案，同时保持主直线加速器中的束流负载恒定。介绍了束流光学和横模腔的概念设计。
2000-08-03 physics.acc-ph
Beam dynamics study of the high-power electron beam irradiator using niobium-tin superconducting cavity
KEK开展带Nb₃Sn超导腔的10MeV/50mA紧凑型辐照加速器束流动力学研究，通过多参数同步优化抑制束流损失至ppm级，解决低初始能量、参数关联及空间电荷效应带来的无损失传输难题，为装置设计提供依据。
2024-04-12 physics.acc-ph
The Six-Cavity Test - Demonstrated Acceleration of Beam with Multiple RF Cavities and a Single Klystron
高强度中微子源（HINS）六腔实验已经证明了使用高功率RF矢量调制器来控制由单个高功率速调管驱动的多个RF腔以加速非相对论束。在现有的HINS光束线中安装6个腔体已经完成，光束测量已经开始。我们目前的数据显示的能量稳定性的7毫安质子束加速通过六个腔从2.5 MeV到3.4 MeV。
2013-01-29 physics.acc-ph
Measurement of Position Resolutions of L-band Cavity Beam Position Monitors
Korea University（韩国大学）；Pohang Accelerator Laboratory（浦项加速器实验室）
本文提出了一种针对ILC优化的L波段谐振腔BPM，通过原型和信号处理系统实现了约300纳米的位置分辨率，满足纳米级束流控制需求。
2025-12-15 physics.acc-ph
Beam loading
我们首先从基本量的角度描述射频发生器-腔-束耦合系统。考虑到束流加载和腔失谐量，导出了发生器和束流所见的腔阻抗表达式。随后，通过腔失谐，射频反馈和前馈的束流加载补偿的方法进行了描述。文中还给出了超导腔特殊情况下的数字射频相位和幅度控制的例子。最后，讨论了一种专用的阻尼同步振荡的相位环。
2013-03-06 physics.acc-ph
Cavity beam position monitor system for the Accelerator Test Facility 2
加速器试验设备2（ATF 2）是一个用于线性高能对撞机最终聚焦光束线的缩比演示系统。本文介绍了作为ATF2诊断系统一部分的高分辨腔束流位置监测系统。使用两种类型的腔BPM，C波段工作在6.423 GHz，S波段工作在2.888 GHz，具有增加的波束孔径。描述了腔体、电子器件和数字处理。具有衰减器的C波段系统的分辨率被确定为大约250 nm，S波段系统的分辨率为1 m。在没有衰减的情况下，最佳记录的C波段腔分辨率为27 nm。
2013-01-23 physics.acc-ph
Improved Calibration of RF Cavities for Relativistic Electron Beams: Effects of Secondary Corrections and Experimental Verification
针对相对论电子束高压聚束腔传统一次谐波校准函数的不足，推导含能量偏置和二次谐波的修正方案，并通过相干电子冷却实验和IMPACT-T模拟验证其有效性，提升射频腔校准精度。
2023-05-31 physics.acc-ph
Status Report on Multi-Cell Superconducting Cavity Development for Medium-Velocity Beams
我们研制了三个六腔超导加速腔，加速范围为0.40 ~ 0.53倍光速。第一个原型腔的品质因数（Q）在加速梯度高达11 MV/m时高于1 E10。达到的最高梯度约为16 MV/m;在最大梯度下，Q约为3E 9。
2003-11-20 physics.acc-ph
RF regulation with superconducting cavities and beam operation using a frequency shifted cavity
DESY的自由电子激光FLASH和欧洲的XFEL是用超导射频腔工作的，并为几个用户实验提供束流。实验之间的切换时间限制在几十微秒。这篇文章将展示一个频率偏移的超导腔的调节，以操纵和改变电子束团的加速性能与250 KHz.The主要挑战的概念中提出的贡献可以概括在这个声明：找到一种方法来调制单个聚束的能量在一个单一的源多腔计划的潜在CW升级的EuXFEL。
2022-01-17 physics.acc-ph
High Resolution Cavity BPM for ILC Final Focal System (IP-BPM)
IP-BPM（Interaction Point Beam Position Monitor）是一种超高分辨率腔式BPM，将用于ILC最终聚焦系统的测试设备--ATF 2。ATF 2需要将光束位置控制在2 nm精度。在ATF提取线的光束测试证明了8.7 nm的位置分辨率。
2007-09-14 physics.acc-ph
Analytical Solution to the Transient Beam Loading Effects of the Superconducting Cavity
瞬态束流加载效应是超导加速器中的关键问题之一，需要仔细研究。分析的核心问题是获得瞬时束流加载下腔电压的时间演化规律。为了简化问题，描述腔电压行为的二阶常微分方程被直观地简化为一阶常微分方程，借助于两个缺乏有效性证明的临界近似。在本文中，有效性的数学检查在一些特定的情况下，从而在一个标准的简化。一般采用数值方法求解腔电压近似方程，本文提出在驱动项采用阶跃函数近似的情况下，也可以用解析方法求解。利用腔电压的解析解，可以解析地计算出腔的瞬态反射功率和束团中心粒子的能量增益。的阶跃函数近似的有效性的驱动项检查直接评估。最后将解析结果与数值结果进行了比较。
2017-06-30 physics.acc-ph
Beam loading analysis and control in standing wave cavities
Paul Scherrer Institut（保罗谢勒研究所）
研究行波腔中束流与射频模式的相互作用，通过等效电路模型分析束流诱导的腔体电压，并提出前馈和反馈控制方法以补偿束流加载效应，适用于宽带腔体和环形加速器。
2026-03-21 physics.acc-ph
RF cavity design and beam loading effects in the rectilinear cooling channel for a muon collider
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究中心）；Northern Illinois University（北伊利诺伊大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文针对缪子对撞机直线冷却通道的束流负载问题，开展带束窗铜腔的RF设计与效应分析，提出考虑束流横向分布的新型数值补偿方法，为实现高亮度缪子对撞机提供关键技术支撑。
2026-08-10 physics.acc-ph
First Beam Spectra of SC Third Harmonic Cavity at FLASH
FNAL设计并制造了三次谐波超导腔，以最大限度地减少沿DESY FLASH设备中束团的能量传播。一个模块，由四个9单元3.9 GHz的腔，已安装在闪存。首次提出了光束激励下的透射测量方法，并与无光束激励下的透射测量方法进行了比较和仿真。高阶模（HOM）能够通过附接的束管传播到相邻的腔。来自附近模块中的1.3 GHz腔的模式也传播到该模块中。
2010-09-24 physics.acc-ph
Beam Dynamics Framework Incorporating Acceleration to Define the Minimum Aperture in Two Focusing Schemes for Proton Radiotherapy Linac
本文提出一个包含加速效应的横向束流动力学框架，用于质子放疗直线加速器，通过解析求解类FODO方案和最小孔径方案，实现束流尺寸控制与最小孔径定义。
2024-03-15 physics.acc-ph
Automatic phase calibration for RF cavities using beam-loading signals
腔相位信号的精确校准对于任何粒子加速器的运行都是必要的。对于许多系统来说，这需要基于下游光束参数的测量值进行人工在环调整。最近的一些工作已经开发了一种方案，用于使用光束测量和光束加载来校准腔相位，然而该方案仍然是一个多步骤过程，需要大量的自动化或人工参与。在本文中，我们分析了一个新的计划，只使用射频信号反应的光束加载来计算相位的光束相对于腔。该技术可用于慢控制回路中，以在没有人为干预的情况下提供腔相位校准的实时调整，从而增加加速器的稳定性和可靠性。
2018-03-23 physics.acc-ph
Beam-cavity interactions in the rapid cycling synchrotron chain of the future muon collider
本文研究未来μ子对撞机RCS链中束流负载对1.3 GHz TESLA腔体电压的扰动，计算加速循环中束致电压影响并确定最小化腔体电压瞬变的最优参数，同时分析反向旋转束流感应电压的相互作用。
2025-04-10 physics.acc-ph
Energy and RF Cavity Phase Symmetry Enforcement in Multi-turn ERL Models
在多程能量回收直线加速器（ERL）中，每个腔必须在束流减速期间重新获得从束流加速消耗的所有能量，并且束流应该在将其返回到直线加速器的每个循环期间实现特定的能量目标。为了完全能量回收，并且为了使每个返回光束满足环路能量要求，除了选择适当的飞行时间之外，我们还必须指定并保持腔场的相位和电压。这些参数是用全尺寸数值优化程序得到的。如果我们在加速和减速期间在时间和能量上施加对称性，则需要更少的参数，从而简化优化。作为一个例子，我们提出了对称模型的康奈尔BNL ERL测试加速器（CBETA）的解决方案，满足优化目标的环路能量和零腔加载。相同的腔设计和几乎均匀的直线加速器布局使CBETA成为对称操作的潜在候选者。
2019-09-05 physics.acc-ph
High-efficiency broadband THz emission via diffraction-radiation cavity
基于加速器的太赫兹（THz）辐射有望实现高功率宽带光源。提出了一种利用低发射度、短束团、高重复频率电子束在光学腔中实现相干衍射辐射的方案。该方案利用束团间的受激辐射过程，大大提高了辐射发射效率。我们进行了一项实验与超导直线加速器建造的能量回收直线加速器（ERL）的测试设备。电子束穿过腔镜上的小孔而不被破坏。当扫描腔的往返长度时，观察到尖锐的太赫兹共振信号，其指示与束减速相关的宽带受激辐射。该观察证明了由于受激辐射过程而导致的有效的射束到辐射能量转换。
2019-02-20 physics.acc-ph
Study on high order modes in a beta=0.09 srf hwr cavity for 100 ma proton acceleration
目前，人们对基于超导技术的连续波强流质子和氘直线加速器的需求日益增长，以更好地支持各个科学领域。到目前为止，对于电流大于10 mA甚至100 mA的离子束在低β非椭圆超导射频腔中产生的高阶模的研究还很少。北京大学最近设计并制造了一个β =0.09的162.5MHz重水堆腔，用于研究100mA左右束流加速的关键物理问题。本文重点研究了该腔中HOM诱导功率。采用时域解算和频域本征模谱方法计算了100 mA束流通过重水堆SRF腔引起的非相干束流能量损失。并分析了在考虑制造误差的情况下，这种腔体相干激发的可能性。
2017-02-13 physics.acc-ph
To the ionization cooling in a RF cavity with absorber
我们正在考虑一个射频腔与Berkeley盘安装在腔的中间作为一个电离冷却元件的μ子/π介子束。特别安排的楔形形状的磁盘连同非零色散允许6D冷却的μ子束。本文还讨论了该系统的技术问题和概念设计。如果与填充有加压气体的RF腔或与螺旋冷却器相比，这种类型的冷却器展示出优势。
2012-05-30 physics.acc-ph
Direct measurement of sub-10 fs relativistic electron beams with ultralow emittance
通过将超快（$\sim$ 100 fs）激光脉冲紧密聚焦在1.6单元射频光注入器的阴极上，获得了每束具有$10^5$电子的超低发射度（$\leq20$ nm，归一化）电子束。利用小的初始纵向发射度，下游速度聚束腔被用来压缩束到$<10$ fs rms聚束长度。使用厚的高压偏转腔，这是非常适合测量超短的聚束时间进行测量，只要光束到达弹道纵向焦点在腔中心。
2017-03-10 physics.acc-ph
CRAB Cavity in CERN SPS
在高强度对撞机中，束流相互作用点处具有交叉角的碰撞已被应用于减少寄生碰撞的影响，寄生碰撞引起发射度增长和束流寿命恶化。交叉角的存在导致了光度的几何减小。蟹状腔是补偿交叉角和实现有效正面碰撞的最有前途的方法之一。此外，螃蟹交叉减轻了由于交叉角的同步感应加速器共振。为决定在LHC中实现全蟹状腔，提出了在等离子体加速器中进行蟹状腔实验。本文采用全局格式研究了螃蟹穿越对束流动力学和寿命的影响。
2012-02-03 physics.acc-ph
Simulation of conduction cooling of a 650MHz 5-cell cavity
该研究报告介绍了一个低温冷却器传导冷却的650 MHz SRF腔体的耦合RF和热模拟的结果，该腔体由大块铌制成，并在RF表面上涂覆有Nb3Sn。该腔是粒子加速器设计的一部分，能够产生10 MeV，1000 kW的电子束，用于废水处理。加速器设计的更多细节在R.C. Dhuley等人（2022）Phys. Rev. Accel.梁25，041601。
2022-10-24 physics.acc-ph
Production of gamma rays by pulsed laser beam Compton scattering off GeV-electrons using a non-planar four-mirror optical cavity
作为未来$e^+-e^-$对撞机正电子源研发和基于康普顿的紧凑光源的一部分，最近在ATF（KEK，Tsukuba，Japan）安装了一个高精细度非平面四镜法布里-珀罗腔。这里介绍了用脉冲激光产生的这种腔的伽马射线通量的第一次测量。我们证明了在调试过程中，每束交叉（$\sim3\times10^6$伽马）的通量为2.7 $\pm$ 0.2伽马射线的生产。
2012-01-04 physics.acc-ph
Cavity and HOM Coupler Design for CEPC
本文介绍了一种用于环形正负电子对撞机（CEPC）主环的腔-高阶模耦合器的设计方案。给出了腔体射频设计参数。HOM功率根据初步概念设计报告（Pre-CDR）中的波束参数计算。高阶模态和同阶模态的阻尼结果表明，它们都达到了梁稳定的阻尼要求。
2015-10-02 physics.acc-ph
X-band crab cavities for the CLIC beam delivery system
CLIC机器在IP处包含20 mrad交叉角，以帮助提取废光束。为了恢复由于交叉角而损失的亮度，提出了在碰撞前利用蟹状腔旋转束团的方法。蟹腔被选择为具有与主直线加速器相同的频率（11.9942 GHz），作为尺寸、相稳定性要求和射束负载之间的折衷。建议使用HE11模式行波结构作为CLIC蟹腔，以最小化光束负载和模式分离。蟹状腔的位置靠近最终焦点，增强了横向尾流场的影响，因此需要有效的尾流场阻尼。提出了一种阻尼失谐结构来抑制和消除尾流场，从而减小它们的影响。CLIC蟹腔的设计考虑将被讨论，以及建议在SLAC这些结构的高功率测试。
2009-03-12 physics.acc-ph
Electron Bunch Train Excited Higher-Order Modes in a Superconducting RF Cavity
基于高阶模（HOM）的腔内束流诊断方法在超导射频（SRF）加速器中得到了有效和方便的应用。我们最近的研究表明，束团训练激发HOM谱中的束谐波，其具有比本征HOM峰高得多的信噪比，也可以用于束诊断。本文介绍了我们在北京大学直流同步辐射场（DC-SRF）光注入器和同步辐射场（SRF）直线加速器上进行的关于束团训练激发高阶矩的理论模型和实验研究。
2016-08-12 physics.acc-ph
Design of the LLRF control system for MA cavity at CSNS RCS
本文介绍了CSNS RCS中MA腔的LLRF控制系统设计与实现，通过双谐波加速缓解空间电荷效应，并给出了初步测试结果。
2023-10-23 physics.acc-ph
Longitudinal beam dynamics with active cavity systems
Deutsches Elektronen Synchrotron（德国电子同步加速器）
研究PETRA-IV双RF系统中，通过低电平RF反馈抑制基模腔阻抗引起的纵向耦合束团不稳定性，确保储存环稳定运行。
2026-07-01 physics.acc-ph
Analysis of longitudinal bunching inan FEL driven two-beam accelerator
最近的实验[1]探索了使用自由电子激光（FEL）作为微波双束加速器的聚束器，以及随后的驻波射频输出腔的驱动。在这里，我们提出了一个更深入的分析的电子束团的纵向动力学，因为它们是从自由电子激光的末端，并通过输出腔传输。特别是，我们研究的效果的传输区域和腔孔过滤光束的聚束部分。[1]T. Lefevre，et.例如，物理修订信函84（2000），1188。
2000-08-17 physics.acc-ph
Recent Progress of RF Cavity Study at Mucool Test Area
为了开发一种适用于μ子束冷却通道的射频腔，费米实验室建立了一个新的设备，称为Mucool测试区（MTA）。MTA是一个独特的设施，其目的是在各种条件下测试RF腔。有201和805兆赫的高功率源，一个4特斯拉的螺线管磁铁，一个低温系统，包括一个氦液化器，一个防爆装置，以操作气体/液氢，和一个束传输线发送一个强烈的H-束从费米实验室直线加速器到MTA大厅。本文件将讨论MTA最近的活动。
2012-01-27 physics.acc-ph
Coupled beam motion in a storage ring with crab cavities
本文研究了储存环中由蟹状腔引入的束流横向和纵向耦合运动。导出了线性解耦变换的解析形式。给出了蟹状腔电子储存环中的平衡聚束分布，包括蟹状腔对本征发射度的贡献。应用程序的短脉冲产生方案，使用螃蟹腔被认为是。
2015-10-16 physics.acc-ph
Latest Results on Cavity Gradient and Input RF Stability at FLASH/TTF Facility
DESY的FLASH L波段（1.3 GHz）超导加速器设施有一个低电平RF（LLRF）系统，类似于ILC的设想。该系统具有广泛的监测能力，用于收集与ILC有关的性能数据。最近，记录了三个8腔低温模块在射束开启和关闭时的波形数据，以评估输入RF和腔梯度稳定性，并研究在800μ \s脉冲期间实现恒定梯度所需的RF开销。在本文中，我们提出了最近的实验结果，并讨论了脉冲到脉冲的输入射频和腔梯度的稳定性的光束开和关的情况下。此外，将描述在射束关闭情况下观察到的梯度变化的模型。
2010-05-27 physics.acc-ph
Measurements of the Beam Longitudinal Properties in the Fermilab Linac
本研究通过BSM、BPM和WS测量Fermilab直线加速器400MeV H$^-$束流纵向参数，结合模拟推导纵向发射度和Courant-Snyder参数。
2025-09-16 physics.acc-ph
RF design of APEX2 two-cell continuous-wave normal conducting photoelectron gun cavity based on multi-objective genetic algorithm
高亮度、高重复率的电子束是优化下一代科学仪器性能的关键部件，例如MHz级X射线自由电子激光（XFEL）和超快电子衍射/显微镜（UED/UEM）。在伯克利实验室的先进光注入器实验（APEX）中，基于185.7MHz正导再入腔的光电子枪被证明是一种可行的解决方案，可以为XFEL和UED/UEM提供高亮度、高重复率的电子束。在APEX成功的基础上，一种新的电子枪系统，名为APEX 2，正在开发中，以进一步提高电子束亮度。对于APEX 2，我们设计了一个新的162.5 MHz的双室光电子枪，并实现了显着增加的阴极发射场和电子束出射能量。对于每个聚束的固定电荷，这些改进将允许发射度降低，从而增加射束亮度。APEX 2火炮腔体的设计是一个复杂的问题，存在多个设计目标和多个设计约束，有的甚至相互竞争。为了系统和全面的搜索优化腔的几何形状，我们已经开发和实施了一种新的优化方法的基础上的多目标遗传算法（MOGA）。
2019-05-28 physics.acc-ph
Beam-excited resonant modes in RF cavities
Shanghai Institute of Applied Physics（上海应用物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；Zhangjiang Laboratory（张江实验室）；Shanghai Advanced Research Institute（上海高等研究院）
研究射频腔中束流激发共振模式，基于麦克斯韦方程等建立纵向和横向共振阻抗统一框架，推导阻抗解析表达式，可从实际尾场模拟提取相关参数，应用于SRCLS验证并指导设计。
2026-07-07 physics.acc-ph
FLASH Beam-Off RF Measurements and Analyses
DESY的FLASH L波段（1.3 GHz）超导加速器设施有一个低电平RF（LLRF）系统，类似于ILC的设想。该系统具有广泛的监测能力，用于收集与ILC有关的性能数据。特别是，波形数据记录与三个，8腔低温模块的光束关闭，以评估输入射频稳定性，扰动的SC腔频率和射频开销需要实现恒定的梯度在800微秒的脉冲。在本文中，我们讨论了测量和数据分析程序，并提出了脉冲到脉冲输入射频和腔场稳定性的关键发现。
2009-03-09 physics.acc-ph
Study of the Crosstalk Evaluation for Cavity BPM
为了实现自由电子激光（FEL）装置束流位置的高精度测量，采用腔束流位置监测器（CBPM）测量束流的横向位置，其位置分辨率可达到亚微米甚至纳米级的要求。但对于药盒腔束流位置测量，腔间可能存在的串扰会影响束流位置的准确测量。本文根据上海深紫外自由电子激光（SDUV-FEL）装置低质量CBPM样机和大连相干光源（DCLS）高质量CBPM样机的实验数据，提出了主成分分析（PCA）和谐波分析（谐波分析）两种方法来评估CBPM的串扰。结果表明，这两种方法在评价腔间串扰方面是可行的。
2017-04-13 physics.acc-ph
High Power Test Of A 3.9 GHz 5-cell Deflecting-mode Cavity In A Cryogenic Operation
一个3.9 GHz的偏转模式（π，TM 110）腔长期以来一直用于六维相空间光束操纵测试在A0光注入器实验室（16 MeV）在费米实验室和他们的扩展应用与真空低温模块目前计划在高级超导测试加速器（ASTA）用户设施（> 50 MeV）。尽管成功的测试结果，腔，但是，表现出有限的RF性能在液氮（LN 2）环境操作，是劣于理论预测。通过解析计算和综合系统仿真分析，对设计的腔体进行了全面分析，解决了复杂的热力学和机械应力问题。重新组装的低温恒温器目前正在费米实验室A0光束线上用50千瓦速调管进行测试，这将成为建模分析的基准。测试结果将用于设计真空低温模块的3.9 GHz偏转模腔，将在ASTA设施的光束诊断和相空间控制。
2014-09-18 physics.acc-ph
Deflecting cavity dynamics for time-resolved machine studies of SXFEL user facility
在现代自由电子激光装置中，射频偏转器广泛用于时间分辨电子束能量、发射度和辐射轮廓的测量。在本文中，我们提出的束流动力学方面的偏转腔的SXFEL用户设备，这是位于出口的波荡器。由于目标时间分辨率约为10 fs，预计它将成为SXFEL用户设施时间分辨调试和机器研究的重要工具。
2016-09-13 physics.acc-ph
CLIC Wake Field Monitor as a detuned Cavity Beam Position Monitor: Explanation of center offset between TE and TM channels in the TD26 structure
针对CLIC尾场监测器TE与TM通道测得的结构中心不一致问题，结合CLEAR实验测量与模拟揭示其潜在机制，并探讨中心附近分辨率提升及偏移符号判定。
2023-07-13 physics.acc-ph
Generation of quasi continuous-wave electron beams in an L-band normal conducting pulsed RF injector for laboratory astrophysics experiments
我们报告的方法，以产生准连续波（CW）电子束的平均束流的毫安和平均束能量的几兆电子伏的脉冲射频注入器。潜在的应用是在DESY计划的实验室天体物理学计划。电子束的产生是基于一个专门设计的金属场致发射体的场致发射。准cw射束轮廓在枪腔的谐振频率下在随后的RF周期上形成。这是通过在枪下游的切割盘结构加速腔（助推器）中的散束来实现的。在束流动力学模拟中，可以通过调节助推腔的工作条件来调节束流的峰值和平均值。在特定位置（例如，等离子体实验的入口）是通过沿束线施加由电子束提供的磁聚焦场来执行的。本文介绍了一种微尖场致发射器的设计，并对该发射器进行了枪腔内电磁场仿真。利用粒子跟踪模拟方法对产生的准连续电子束参数进行了多参数优化。将介绍和讨论所获得的结果。此外，在PITZ枪的寄生场发射（PFE）电流（暗电流）的测量将被示例性地示出，以区分其数量级从所产生的束电流由所设计的场发射器。
2018-03-21 physics.acc-ph
Comprehensive design and whole-cavity simulation of a multi-beam inductive output tube using a 3rd harmonic drive on the grid
本文通过栅极三次谐波驱动设计并模拟8束MBIOT，实现近82%效率，为下一代加速器提供高效射频功率源。
2023-12-21 physics.acc-ph
Efficient model for low-energy transverse beam dynamics in a nine-cell 1.3 GHz cavity
FLASH和欧洲XFEL是SASE-FEL用户设施，在那里超导TESLA腔以脉冲模式运行，以加速长束流。几个腔由一个速调管供电。虽然低水平射频系统能够稳定的加速梯度的一个射频站的矢量和足够的，单个腔的射频参数变化的聚束串。在与未对准的相关性中，引起束内串轨迹变化。一个有效的模型来描述在低光束能量的效果，分别使用数值调整的传输矩阵和离散耦合器踢系数。将显示与开始到结束的跟踪和专用实验在FLASH注射器的比较。推导出的模型的计算时间短，允许全面的数值研究的影响，失调和可变射频参数的横向内束团训练束流稳定性在注入器模块。从这两个，统计多聚束性能的研究和推导失调多聚束实验的结果。
2017-10-13 physics.acc-ph
Study of high pressure gas filled RF cavities for muon collider
μ子对撞机是下一代高能轻子对撞机的重要候选者。在多特斯拉磁体中操作RF腔是μ子加速器和冷却通道中的关键要求。然而，真空RF腔中的最大RF梯度受到外部磁场的强烈限制。由于在强磁场中能产生高的射频加速梯度，同时又能进行电离冷却，因此有人提出了用浓氢气体填充射频腔的方案。腔的关键问题是消耗相当大量的RF功率的束诱导等离子体。在费米实验室用强质子束测量了由束流诱导等离子体引起的射频负载。通过在致密氢中掺杂电负性气体，等离子体负载效应显著减轻。结果表明，该腔在μ子对撞机束流作用下是可行的。本报告介绍了最近的进展情况。
2015-02-06 physics.acc-ph
Higher order mode damper for low energy RHIC electron cooler SRF booster cavity
为了提高RHIC在10 GeV/核子以下重离子束流的亮度，低能RHIC电子冷却器（LEReC）目前正在BNL调试。LEReC的直线加速器设计用于提供1.6 MeV至2.6 MeV的电子束，均方根dp/p小于5e-4。该直线加速器采用704 MHz超导射频（SRF）加速腔，加速电压高达2.2 MeV。在这种低能量和非常苛刻的能量扩展要求下，腔中高阶模（HOM）的控制变得至关重要，需要仔细评估以确保对光束的影响最小。在本文中，我们报告的HOM阻尼器的多物理设计，以满足该腔体的能量传播的要求，以及实验结果的HOM阻尼器的腔体和没有。
2019-03-01 physics.acc-ph
A New Method for Compensation and Rematch of Cavity Failure in C-ADS Linac
对于在诸如加速器驱动系统的应用中使用的质子直线加速器，由于操作的性质，束流故障率必须比类似加速器的通常性能低几个数量级。为了保持短的恢复时间、高的重复性和极低的束流丢失频率，必须强制性地施加容错机制。本文提出了一种创新的和具有挑战性的方式补偿和重新匹配的腔失败使用快速电子器件和现场可编程门阵列（FPGA）代替嵌入式计算机来完成的束流动力学的计算。示出了使用遗传算法进行优化的FPGA的等效模型的构建方法。通过与TRACEWIN仿真结果的比较，验证了该机制的准确性和正确性。
2016-01-26 physics.acc-ph
Energy Stability in a High Intensity Pulsed SC Proton Linac
用于中子散射实验的质子源以及多用途的质子加速器都需要脉冲式质子直线加速器。对于高能部分的超导技术有着普遍的共识，与室温加速结构相比，它提供了一些优势，如更高的梯度能力或降低运营成本。然而，这种操作模式可能会破坏质子束的能量稳定性，因此需要仔细研究。首先，由沿着多单元腔的大光束相位滑动引起并与有限的RF能量传播相关的瞬时光束负载效应可能会在细胞间耦合太小或细胞数量太多的情况下引起显着的能量调制。第二，由于沿直线加速器的束流相位滑移效应，能量扩散表现出比相对论粒子更大的灵敏度腔场波动。最初为电子束开发的计算机代码已扩展到质子束。它解决了6 × N耦合微分方程，需要描述腔场和束-腔相互作用的高能直线加速器的N个腔。给出了一个典型脉冲加速器的仿真例子，给出了各种误差源，如洛伦兹力或颤噪失谐，束流注入能量偏移，强度抖动.
2000-08-18 physics.acc-ph
Beam Dynamics in Independent Phased Cavities
直线加速器在实践中被广泛使用，该加速器包含沿着每个结构具有恒定几何速度的独立定相腔的序列。在一定的光束速度范围内利用具有相同单元长度的腔链，随后转换到具有更高腔速度的下一个链。这种加速器的束流动力学设计和分析通常采用数值模拟。一个完整的理论描述的粒子加速阵列的独立相腔尚未开发。在本文中，我们提供了一个分析处理束流动力学在这样的直线加速器采用哈密顿形式。我们从分析单腔等效行波中的束流动力学开始，行波在加速段内以恒定相速度传播。然后，我们考虑在腔阵列中的束流动力学，利用一个有效的行波传播与整个加速器的速度同步（参考）粒子。分析的结论是确定匹配的光束条件。最后，我们介绍了在805 MHz耦合腔直线加速器的LANSCE加速器的束流动力学研究。
2023-02-18 physics.acc-ph
Simulation of beam-induced plasma in gas-filled rf cavities
利用先进的数值模拟方法研究了充有高压气体的射频腔与质子束相互作用过程。模拟支持费米实验室Mucool测试区（MTA）中充满氢气的射频腔的实验计划，以及对μ子冷却装置设计的更广泛研究。SPACE是一个具有原子物理学支持的三维电磁粒子模拟程序。研究了射频腔中的等离子体动力学，包括质子束电离中性气体的过程，射频腔的等离子体负载，以及等离子体中的原子过程，如电子-离子和离子-离子复合以及电子与掺杂剂分子的结合。通过与MTA中的实验进行比较，模拟量化了等离子体特性的几个不确定值，例如有效复合率和电子与掺杂剂分子的附着时间。模拟等离子体负载和相关过程的实验取得了很好的协议。经过实验验证的代码SPACE能够预测模拟μ子冷却装置。
2018-03-23 physics.acc-ph
