等效电路算法在CSNS-Ⅱ椭球超导腔预调谐中的应用研究

摘要

提出了一种基于等效电路模型的快速预调谐方法，可应用于CSNS-Ⅱ工程中的多单元椭球超导腔上。通过分析椭球超导腔的电磁特性，建立了等效电路模型，将电磁问题简化为电感、电容及耦合电容的电路问题，推导了电场平坦度调谐过程中各单元频率调谐量的计算方法。通过仿真分析表明，该算法使腔体电场平坦度由77%提高到98%以上。基于该算法，设计了一套集成高频参数测量与机械调谐的预调谐系统。使用铜材椭球样腔进行实验，经过多次迭代调谐后，电场平坦度达到96.5%，满足CSNS-Ⅱ超导腔预调谐性能要求。该研究为多单元超导腔的高精度预调谐提供了理论与工程上的参考解决方案，对提升粒子加速器性能具有重要应用价值。

关键词

超导腔 / 预调谐 / 等效电路模型 / 调谐算法