縱向電壓調(diào)節(jié)是一種調(diào)節(jié)線性加速器中粒子沿縱向方向運(yùn)動(dòng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方法,以實(shí)現(xiàn)粒子在加速過程中的穩(wěn)定并控制其能量。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于核物理、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
1.什么是縱向電壓調(diào)節(jié)
縱向電壓調(diào)節(jié)是指通過改變線性加速器中勵(lì)磁鐵的電流,對(duì)束流進(jìn)行加速或減速,以達(dá)到控制粒子能量的目的。該方法可以使加速器在連續(xù)加速的過程中,保持高穩(wěn)定性和控制精度。
2.縱向電壓調(diào)節(jié)的方法
當(dāng)前縱向電壓調(diào)節(jié)主要有兩種方法:
- 前饋法:根據(jù)加速器的設(shè)計(jì)參數(shù)和模型推算出需要的電壓值,通過前饋控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)加速器中的電場(chǎng)去實(shí)現(xiàn)縱向電壓調(diào)節(jié)。
- 反饋法:通過探測(cè)束流的信息,提取失真信號(hào),并將其作為反饋信號(hào)輸入至調(diào)節(jié)系統(tǒng),比對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行縱向電壓的調(diào)整。
3.縱向電壓調(diào)節(jié)的原理
線性加速器中的縱向電場(chǎng)電壓與勵(lì)磁鐵電流之間存在一定的關(guān)系,縱向電場(chǎng)對(duì)應(yīng)于束流能量,而勵(lì)磁鐵電流則對(duì)應(yīng)于束流相位。因此,通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁鐵電流可以改變束流在加速器中所經(jīng)過的距離和時(shí)間。采用前饋或反饋控制方法,根據(jù)參考信號(hào)和失真信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和調(diào)整,實(shí)現(xiàn)粒子加速的穩(wěn)定性和精度控制。