csns+rcs环射频腔低电平控制与铌材rrr值测量

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1、摘要中子散射技术是当前研究物质微观结构和动态的最重要的工具之一，在诸如凝聚态物理、化学、生物工程、材料科学、纳米科学与技术、核物理、医学等众多学科领域的基础和应用研究中被广泛采用。散裂中子源是由加速器首先将质子加速到GeV的能量，然后轰击重金属靶而产生中子的装置，它的最大优点是其可靠的安全性和很高的有效中子通量。而散裂中子源的环射频低电平控制（LLRF）系统是保证腔的谐振频率与射频工作频率锁定，保证用最小的射频功率获得最大的加速间隙电压，同时补偿因束流负载导致的腔失谐从而产生能量符合要求的高能质子束的关键。本人在高能物理研究所客座期间

2、参与即将启动建设的中国散裂中子源（CSNS）高频加速腔的低电平数字控制系统的预制研究。通过对世界上的其他大型散裂中子源系统的研究，主要包括美国散裂中子源（SNS）,日本的强流质子加速器联合研究装置（J-PARC）的低电平控制系统，分析其控制方法并针对中国散裂中子源的特点进行低电平控制系统的设计和控制方法的研究，并提出了切实可行的解决问题的方法。同时本人也参与到了超导腔低温垂直测量系统部分试验平台的搭建工作，主要是对于超导材料铌的剩余电阻率（RRR）值测量系统，现在此系统已能够正常工作，并且所测结果能够反映出超导铌材的性能。关键词：散裂

3、中子源射频低电平系统超导测量系统剩余电阻率IABSTRACTNeutronscatteringtechnologyisoneofthemostimportanttoolsforstudyofthemicrostructureanddevelopmentofmatters,whichiswidelyusedinthebasicandapplicativeresearchesofCondensedmatterphysics,chemistry,biologyengineering,materialscience,nanometerscie

4、nceandtechnology,NuclearPhysics,medicalscienceetc.NeutronspallationsourceissuchabigdevicewhereprotonsarefirstacceleratedtotheenergyofGeVlevel,thenbombardtheheavy-metaltargetinordertogenerateneutrons.Itsbeststrong-pointsarereliablesecurityandhighefficiencyofneutronflux.T

5、heRCS(rapidcyclingsynchronousaccelerator)LLRF(lowlevelradiofrequency)controlsystemisthekeypointofthelockingoftheRFcavityresonancefrequencyandtheRFsignalfrequency,whichensuresthatthebiggestgapvoltagewillbeattainedbyusingtheminimalRFpowerandthebeamcompensationforthecavity

6、detuningtogettheprotonsofrequiredhighenergy.DuringmystudytimeinIHEP(InstituteofHighEnergyofPhysics),IwasinvolvedintheprefabresearchoftheRCSLLRFofCSNS(ChinaSpallationNeutronSource).AftertheanalysisofthepresentspallationneutronsourceRCSLLRFcontrolsystemintheworldlikeSNSin

7、theUSandJ-PARCinJapan,combinedwiththefeaturesofourCSNS,anavailabledesignofcontrollingmethodswasbroughtforward.AtthesametimeIalsoworkedintheBeijingSuperconductivityLabinIHEPonthemeasurementoftheRRR(ResidualResistanceRatio)valueofsuperconductivematerialNiobium.Keywords:Sp

8、allationNeutronSourceLLRF(LowLevelRadioFrequency)SuperconductivityMeasurementRRR(ResidualResistanceRatio)II独创性