Der RFQ verwendet oszillierende Funkfrequenzfelder (RF), um den geladenen Partikeln Energie zu vermitteln. Es ist so konzipiert, dass es bei sehr niedrigen Energien arbeitet, wo herkömmliche Beschleunigungsmethoden weniger effektiv sind. Anstatt sich ausschließlich auf Magnetlinsen für die Strahlfokussierung zu verlassen, erzeugt der RFQ starke elektrische Quadrupolfelder. Diese Felder liefern sowohl die Querfokussierung (den Strahl einschränken) als auch die Längsbündelung (komprimieren Sie den Strahl rechtzeitig). Wenn der Strahl beschleunigt wird, manipuliert die RFQ -Struktur die Phase der Partikel relativ zum HF -Feld. Dies führt dazu, dass Partikel, die aus der Phase nicht mehr sind, wieder bundert werden und die Strahlqualität und -stabilität für nachfolgende Beschleunigungsstadien verbessert.
Komponenten
Ein Funkfrequenzquadrupol (RFQ) ist ein komplexes Gerät mit mehreren Schlüsselkomponenten, die zusammenarbeiten, um geladene Partikel zu bündeln, zu fokussieren und zu beschleunigen. Unten ist die Zusammenfassung:
1. Elektroden (Flügel)
Der RFQ verfügt normalerweise über vier parallele Elektroden, die in einer Quadrupolkonfiguration um die Strahlachse angeordnet sind, und diese Elektroden erzeugen die oszillierenden elektrischen Felder, die für die Fokussierung und Beschleunigung der Partikel erforderlich sind. Die Elektroden werden abwechselnd mit positiven und negativen HF -Spannungen aufgeladen.
2. HF Netzteil
Eine Hochfrequenz-HF-Stromquelle, normalerweise im Bereich von Zehn bis Hunderten von MHz, liefert die oszillierende Spannung für die Elektroden, wodurch die erforderlichen elektrischen Felder für die Partikelbeschleunigung und die Fokussierung erzeugt werden.
3. Resonanzhöhle
Es ist eine Struktur, die die Elektroden beherbergt und die HF -Felder unterstützt, und der Hohlraum ist so ausgelegt, dass sie bei der Häufigkeit der HF -Netzteil mitschwingen, um eine effiziente Energieübertragung auf die Partikel zu gewährleisten.
4. Strahlrohr
Ein Vakuumrohr, das durch die Mitte des RFQ verläuft und einen Pfad für den Partikelstrahl bietet und ein hohes Vakuum beibehält, um Wechselwirkungen mit Restgasmolekülen zu minimieren.
5. Kühlsystem
Dieses System aus Wasser oder anderen Kühlmittelkanälen, die in die RFQ -Struktur integriert sind, und es entfernt Wärme, die durch die HF -Leistung und die Partikelwechselwirkungen erzeugt werden, wodurch die thermische Verformung und die Beschädigung der Komponenten verhindert wird.
6. Stützstruktur
Es ist ein mechanisches Gerüst, das die Elektroden und andere Komponenten in präziser Ausrichtung hält und die Stabilität und Ausrichtung der RFQ -Komponenten gewährleistet, was für die Aufrechterhaltung der Qualität des Partikelstrahls von entscheidender Bedeutung ist.
7. Stimmmechanismus
Dies sind einstellbare Komponenten wie Tuningschrauben oder Planken, und sie ermöglichen eine Feinabstimmung der Resonanzfrequenz des Hohlraums, um der HF-Netzteilfrequenz zu entsprechen und die Leistung des RFQ zu optimieren.
8. Vakuumsystem
Die Pumpen und Dichtungen, die ein hohes Vakuum innerhalb des Strahlrohrs und Resonanzhöhlen aufrechterhalten, reduziert das Vorhandensein von Gasmolekülen, die die Partikel verstreuen oder absorbieren können, wodurch ein effizienter Strahltransport gewährleistet wird.
9. Diagnostik
Die Instrumente wie Strahlpositionsmonitore und Stromtransformatoren und versichern verschiedene Parameter des Partikelstrahls wie Position, Intensität und Energie, die die Überwachung und Optimierung der RFQ -Leistung ermöglichen.
10. Steuerungssystem
Es umfasst elektronische Steuereinheiten und Software und verwaltet den Betrieb des RF -Netzteils, des Kühlsystems, des Vakuumsystems und der Diagnose, wobei der koordinierte und stabile Betrieb des RFQ sichergestellt wird.
Die Komponenten eines RFQ arbeiten zusammen, um die notwendigen elektrischen Felder für das Bündeln, Fokussieren und Beschleunigen geladener Partikel zu erstellen. Jede Komponente spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung des effizienten und stabilen Betriebs des RFQ, was es zu einem wichtigen Bestandteil vieler Partikelbeschleunigungssysteme macht. Es kombiniert elektrische Felder, die bei Funkfrequenzen mit einer speziell geformten Elektrodenstruktur oszillieren, um die Partikelstrahlen zu manipulieren. RFQs werden häufig als Anfangsstadium in größeren Beschleunigungssystemen verwendet, da sie sehr effizient bei der Kontrolle und Beschleunigung von Ionenstrahlen mit geringer Energie sind.
Wie funktioniert es?
Ein Funkfrequenzquadrupol ist eine Art linearer Beschleuniger, mit dem in den Anfangsstadien eines Partikelbeschleunigers effizient Bündel, Fokus und Beschleunigung mit geringe Energie geladene Partikel (wie Ionen oder Protonen) verwendet werden. Es arbeitet mithilfe von oszillierenden Funkfrequenzfeldern (RF), um diese Funktionen zu erzielen, und funktioniert auf bestimmte Weise wie unten angegeben:
√Struktur
Der RFQ besteht aus vier parallelen Elektroden (Flüchen), die in einer Quadrupolkonfiguration um die Strahlachse angeordnet sind.
Diese Elektroden werden abwechselnd mit positiven und negativen HF -Spannungen aufgeladen, wodurch ein oszillierendes elektrisches Feld erzeugt wird.
√Elektrische Felder
Der RFQ erzeugt zwei Arten von elektrischen Feldern: transversales (radiales) Feld & longitudinaler (axiales) Feld. Das Quadrupolfeld konzentriert sich radial auf die Partikel und verhindert, dass sie sich aufgrund von Raumladungseffekten oder anderen Kräften ausbreiten, während die abwechselnde Polarität der Elektroden eine Fokussierkraft erzeugt, die den Strahl eng festhält. Das oszillierende HF -Feld liefert eine Reihe beschleunigender "Eimer", die die Partikel entlang der Strahlachse nach vorne drücken. Das Feld ist so zeitlich festgelegt, dass Partikel, die in der richtigen Phase des HF -Zyklus ankommen, beschleunigt werden, während die in der falschen Phase ankommenden Verlängerung verlangsamt werden.
√Partikelbündelung
Wenn Partikel in den RFQ eintreten, werden sie zunächst in Zeit und Raum ausgebreitet, und die oszillierenden HF -Feldgruppen gruppieren die Partikel die Partikel, indem sie diejenigen beschleunigen, die in der richtigen Phase ankommen und diejenigen abbremsen, die in der falschen Phase ankommen. Dieser Prozess stellt sicher, dass die Partikel synchronisiert und eng billiert sind.
√Beschleunigung
Das longitudinale elektrische Feld beschleunigt die gepackten Partikel entlang der Strahlachse, und die Energie der Partikel nimmt weiter zu, wenn sie sich durch die Struktur bewegen. Die pro Länge der Einheit gewonnenen Energie ist relativ niedrig, aber der RFQ ist sehr effizient, um Partikel von sehr niedrigen Energien (einige keV) bis zu mehreren MEV zu beschleunigen.
√Fokussierung
Das Querquadrupolfeld fokussiert kontinuierlich die Partikel, hält den Strahl eng fest und verhindert, dass er divergiert, und diese Fokussierung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Strahlqualität und die Gewährleistung einer effizienten Beschleunigung.
√Phasen und Synchronisation
Der RFQ arbeitet mit einer bestimmten Frequenz, typischerweise im Bereich von Zehns bis Hunderten von MHz. Die Partikel müssen in der richtigen Phase des HF -Zyklus in den RFQ injiziert werden, um eine effiziente Beschleunigung und Bündelung bei der Aufrechterhaltung der Synchronisation sicherzustellen.
Modell nr.: Fab 325-25
- √325 MHz
- √Linearer RFQ mit vier Flügeln, gepulster Strahl,
- √Extraktionsenergie: 2,5 mev
- √Kammer: CW008A (C10200) größer oder gleich 99,97%
- √Elektrodengenauigkeit ± 0. 05mm,
- √Leckrate von Chamber Vakuum unter 1 × 10-10 mbar ･ l/s
- √Kammergröße L2,185 mm, W300mm, H300mm
- √Anzahl der Abschnitte: 2
- √Gewicht 1,5 Tonnen
Modell nr.: Fab 805-165
- √Frib Rare Isotop 80,5 MHz Vierflügel RFQ
- √Frequenz (MHz): 80.5
- √Injektion/Ausgangsenergie (KEV/U): 12/500
- √Design-Ladungs-Mass-Verhältnis: 1/7 - 1/3
- √Spannungsrampe beschleunigen (u, kv): 60-120
- √Oberflächen elektrisches Feld (Kilpatrick): 1.6
- √Q -Faktor: 16500
- √Betrieb HF Power (KW, OU): 15–100
- √Dipolmodus (am nächsten, MHz): 78,3 / 83.2
- √Hohlraumgröße 5.040 x 1000 x 1000 mm
- √Nr. von Abschnitten: 5
- √Gesamtgewicht 30 Tonnen
Modell nr.: Fab 165-20-5
- √Kontinuierlicher Wellenstrahl, Injecti
- √165 MHz Bor Neutron RFQ, auf Energie 50kev
- √Strom 20 mA
- √Kammermaterial, CW009A/C10100 Cu größer als 99,99% oder gleich 99,99%
- √Elektrodengenauigkeit ± 0. 05mm
- √Hohlraum -Vakuum -Leckrate<1.0×10-9 Pa·L/s
- √ Hohlraumdimension 5.600 x 341 x 341
- √Toleranz der Hohlraumdimension (± {0. 03mm)
- √5 segmentierte Strahlen
Benutzerdefinierte Herstellung
Fabmann ist spezialisiert auf präzisionsmotorierte Lösungen für fortschrittliche Partikelbeschleunigungssysteme, einschließlich maßgeschneiderter Funkfrequenzquadrupoles (RFQs). Unser Engineering -Team ist bestrebt, RFQs zu entwickeln, die auf Ihre spezifischen Anforderungen an die Frequenz-, Energie- und Strahldynamik zugeschnitten sind. Während unsere fortschrittliche Fertigungseinrichtung und Fähigkeiten wie CNC-Bearbeitung, Hochvakuum-Löckchen und Oberflächenveredelungstechniken zur Erfüllung der anspruchsvollen Toleranzen. Unsere RFQs werden auf die Präzision auf Mikronebene hergestellt, um eine minimale Feldverzerrung und maximale Energieübertragung für die Beschleunigung der stabilen Balken zu gewährleisten. Wir arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um Ihre technischen Herausforderungen zu verstehen, und bieten flexible Lösungen für hochentwickelte RFQ an. Unser Team bietet kontinuierliche Unterstützung, einschließlich RF -Tuning, Multipaktierungsanalyse und kryogener Kompatibilitätstests.
Beliebte label: Funkfrequenzquadrupole, China Radiofrequenzquadrupolhersteller, Lieferanten, Fabrik, Partikelbeschleuniger in der Normal-Leitungs-Cavity-Accelerator-Cavity-Akkelerator-Cavity-Beschleuniger, Elektronen -Bündel, Partikelbeschleuniger in elektrostatischer Beschleunigungshöhle Beschleunigerhöhle Beschleunigungshöhle Beschleuniger, Funkfrequenzquadrupol, Partikelbeschleuniger in Mikrowellenbeschleunigungshöhlenbeschleunigungshöhle Beschleunigungshöhle Beschleuniger, Partikelbeschleuniger in Mikrowellenbeschleuniger
