М. А. ГУСАРОВА, В. И. КАМИНСКИЙ, С. В. КУЦАЕВ,
М. В. ЛАЛАЯН
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
РАСЧЕТ МУЛЬТИПАКТОРНОГО РАЗРЯДА В ВВОДАХ МОЩНОСТИ В СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ РЕЗОНАТОРЫ
Приведены результаты расчета возможности возникновения мультипакторного разряда в устройствах ввода мощности в сверхпроводящие резонаторы при различных уровнях передаваемой мощности.
При проектировании устройств ввода мощности в сверхпроводящие резонаторы важно выбрать геометрию структуры таким образом, чтобы не было опасности возникновения мультипакторного разряда. В данной статье представлены результаты расчета различных элементов устройства ввода мощности в сверхпроводящие резонаторы инжектора ускорителя с рекуперацией энергии ERL [1], pис. 1. Для исследования условий возникновения мультипакторного разряда была использована программа MultP[2].
|
Рис.1. |
Были проведены исследования коаксиального волновода “теплой” части ввода мощности (размер диаметра внешнего проводника D=62 мм, внутреннего d=28.8 мм), коаксиального волновода “холодной” части (D=62 мм, d=22.8 мм.), а так же области холодного керамического окна.
Результаты расчета показали возможность возникновения мультипакторного разряда в области коаксиальных волноводов в диапазоне мощностей приблизительно от 01.01.01 кВт (для “теплой” части) и от 01.01.01 кВт (для “холодной” части), однако наиболее опасный мультипакторный разряд ниже 4 порядка наблюдается при значениях мощности более 800 кВт (для “теплой” части) и более 1000 кВт (для “холодной” части).
Результаты расчета области холодного керамического окна показали возможное наличие мультипакторного разряда в диапазоне мощностей приблизительно от 50 вплоть до 4000 кВт, однако стоит отметить, что при уровнях мощности до 500 кВт порядок возможного мультипакторного разряда не ниже 6. Результаты оценочных статитических расчетов при разных уровнях мощности представлены на рис. 2.
|
|
|
100 кВт | 700 кВт. | 2800кВт |
Рис. 2 |
Видно, что при увеличении передаваемой мощности область возможного возникновения мультипакторного разряда смещается от “теплой” части коаксиальной линии ближе к области керамического окна.
Оценочные статистические расчеты представленные в данной статье проводились с 1000 первичных частиц в структуре, скорость первичных электронов 1эВ. Коэффициент вторичной эмиссии металла 3. Подобное приближение было сделано в связи с оценочным характером расчетов при малом числе первичных электронов. Для более детального исследования зависимости мультипакторного разряда от коэффициента вторичной электронной эмиссии требуются расчеты при числе первичных электронов не менее
Список литературы
1. Barstow B., Bazarov I. V., Belomestnykh S., Hoffstaetter G. H. et all. The Cornell ERL Prototype Project, Proceedings of the 2003 Particle Accelerator Confer-ence.
2. Gusarova M. A., Kaminskii V. I., Kravchuk L. V., Kucaev S. V., Lalayan M. V., Tarasov S. G., Sobenin N. P. “Evolution of 3D simulation multipactoring code MultP”, XX International Workshop on Charged Particle Accelerators, Ukraine, Alushta, 2007.
