Simulations for a low-perveance high-quality beam matching of a high efficiency Ka-band klystron

Relativistic approach to a low perveance high quality matched beam for a high efficiency Ka-Band klystron

Advanced technical solution for the design of a low perveance electron gun with a high quality beam dedicated to high power Ka-band klystrons is presented in this paper. The proposed electron gun can be used to feed linear accelerating structures at 36 GHz with an estimated input power of 20 MW, thus achieving an effective accelerating electric field in the (100-150) MV/m range. additionally, in the framework of the Compact Light XLS project, a short Ka-band accelerating structure providing an integrated voltage of at least 15 MV, has been proposed for bunch-phase linearization. For the klystr…

5045 S波段速调管DC电子枪的设计与分析

Design and analysis of 5045 S-band klystron DC electron gun

利用SLAC束流轨迹程序（EGUN）和计算机模拟技术粒子工作室（CST-PS），对5045 S波段速调管直流电子枪进行了设计和性能分析。电子枪的技术指标主要包括电子束流、电子束流导磁率、电子枪尺寸和发射度。优化后的束流电流、电导率、束径和发射度分别为414.00A、2.00uP、26.82mm和103.10pi mm mrad。此外，还计算了火炮的优化特性参数，并与模拟值和实验值进行了比较，两者吻合较好。通过与发射束流的比较，验证了模拟的准确性，误差为0%。

ILC用紧凑型低压、大功率、多注速调管：初步试验结果

Compact Low-Voltage, High-Power, Multi-beam Klystron for ILC: Initial Test Results

给出了L波段多注速调管的初步实验结果。这种管与已经为ILC开发的MBK的主要区别在于其60 kV的低工作电压，这一优点意味着加速器复合体的技术大大简化。为了证明电子管设计的基本概念，一个六波束象限（一个54英寸高的四分之一部分的完整的1.3 GHz管）被建造，最近进行了初步测试，主要目标是证明额定枪导磁率，额定增益，和至少四分之一的完整的10兆瓦额定功率。由于测试现场的时间限制，我们最初的三天调节活动（无射频驱动器，140微秒脉冲，60 Hz）在全额定负载的53%时停止;没有出现似乎阻止实现全负载运行的迹象（即，1.6毫秒脉冲@10 Hz）。随后的10-15微秒RF脉冲测试证实了额定增益，在60 kV下产生高达2.86 MW的输出功率，具有高效率和56 dB增益，并显示出可接受的光束拦截。这些结果表明，一个完整版本的管应该能够产生高达11.5兆瓦。后续测试计划于2015年晚些时候进行。

自由电子激光速调管放大器方案

The Free Electron Laser Klystron Amplifier Concept

提出了一种最简单的高增益自由电子激光（FEL）放大器概念。速调管放大器具有有用的特性，即各种电子过程发生在放大器的单独部分中，而不是像具有均匀波荡器的FEL放大器那样重叠。速调管由两个基本部分组成：2-3级联（调制器）和输出波荡器（辐射器），其中调制的电子束相干辐射。每个叶栅由均匀波荡器和色散段组成。不像分布式光学速调管，我们有一个高增益每级联通过。这有几个后果。第一，速调管增益不依赖于注入器直线加速器中的聚束压缩，即在高峰值束电流下的每级联通道的最大增益与在低峰值束电流下的相同，而没有压缩。传统的短波长自由电子激光放大器和分布式光学速调管需要几kA的电子束峰值电流。其次，对级联波荡器和色散部分的对准没有要求，因为在我们的（高增益）情况下，不需要辐射相位匹配。在某些应用中，如XFEL，高增益速调管FEL放大器的独特性能是非常理想的。这种方案允许减小磁系统的总长度。在本文中，我们还讨论了建议的SASE自由电子激光方案的频率倍增器，飞秒实验，和多用户软X射线设备的实施。

500- GeV e+ e-C波段直线对撞机智能调制器的研制及效率评估

Development of a Smart Modulator and Efficiency Evaluation of 500-GeV e+e- C-Band Linear Collider

500 GeV C. M的e+e线性对撞机（质心）已经被提出作为未来的加速器。C波段直线对撞机有一千多个速调管和匹配的调制器。直线对撞机要求智能调制器具有高可靠性、紧凑和简单的结构以及良好的功率效率。这项研究提出了解决方案，预计在未来的线性对撞机的问题。采用恒流逆变电源研制了C波段智能调制器。智能调制器提供350 kV脉冲的脉冲到脉冲的稳定性为0.35%，脉冲宽度为4.35微秒，重复频率为50 Hz。我们还研究了C波段方案的功率效率。通过优化脉冲Transformer和射频相位调制，可以获得75%的脉冲效率。在功率效率为60%的脉冲速调管的情况下，可以在170 MW的壁插功率下实现32%的RF系统效率。

LANSCE 805-MHz高能直线加速器的束流损耗调谐

Tuning of LANSCE 805-MHz High-Energy Linear Accelerator with Reduced Beam Losses

抑制束流损失是高强度直线加速器成功运行的关键。从历史上看，侧耦合的805 MHz LANSCE直线加速器模块的场幅度和相位值是使用众所周知的delta-t调谐程序来保持的。通过使用匹配四极杆在具有加速器晶格的4D相空间中调整束椭圆来执行束与加速器的横向匹配。为了改善加速器的调谐性能和减少束流损失，需要对质子直线加速器束流能量沿加速器长度的斜坡进行控制。H-束能量的飞行时间测量现在被用于确认和改进沿着直线加速器的能量斜坡的总体控制。飞行时间方法利用在示波器处使用来自射束的直接信号的射束能量的绝对测量，以及当射束通过安装的delta-t拾取回路时测量的RF相位的差。采用了新研制的BPPM数据采集系统。沿着加速器的束流能量测量与相位扫描、速调管输出功率控制和Δ-t方法一起，允许加速器的调谐更接近于原始设计并减少直线加速器产生的损耗。文中详细介绍了改进后的整定过程以及整定和运行的结果。