碳化硅(SiC)材料在粒子加速器装置中的应用研究
2021-10-16李荣



摘要:文章采用同轴微波传输反射法测试了某种SiC样品的相对介电常数和相对磁导率。通过计算机微波仿真软件进行了SiC吸波材料的厚度对S参数结果影响的仿真计算。开展了SiC吸波材料与金属材料的陶瓷金属焊接工艺试验,通过试验解决了SiC与金属材料膨胀系数不匹配导致的SiC吸波材料开裂的问题。为SiC吸波材料在粒子加速器大科学装置中应用提供了基础条件。
关键词:SiC;吸波材料;介电常数;磁导率;焊接
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2021)07-0165-04
Research on Application of Silicon Carbide(SiC)Materials in Particle Accelerator
LI Rong
(Anhui East China Photoelectric Technology Research Institute,Wuhu 241002,China)
Abstract:In this paper,the relative permittivity and relative magnetic permeability of a SiC sample are measured by coaxial microwave transmission and reflection method. The influence of the thickness of SiC absorbing material on the result of S parameter is simulated by computer microwave simulation software. The ceramic-metal welding process experiment of SiC absorbing material and metal material is carried out. And the problem of SiC absorbing material cracking caused by the mismatch between SiC with metal material expansion coefficient is solved through the experiment. It provides the basic conditions for the application of SiC absorbing materials in the large scientific device of particle accelerator.
Keywords:SiC;absorbing material;permittivity;magnetic permeability;welding
收稿日期:2021-03-08
0 引 言
随着粒子加速器技术、核技术及应用的快速发展,近年来,我国在多个主要省份和地区,开展了不同粒子种类、不同科学方向、不同应用功能的粒子加速器大科学装置的建设与战略布局。2018年,上海硬X射线自由电子激光装置(SHINE),在张江国家实验室开工建设。2019年,北京高能同步辐射光源装置(HEPS),在怀柔科学城动工建设。2017年,强流重离子加速器装置(HIAF)和加速器驱动嬗变研究装置(CiADS),落地广东省惠州市。
2017年,中国科学院高能物理研究所提出了环形正负电子对撞机(CEPC)的设计与建设方案。CEPC是一个设计周长100 km的大型电子同步加速器,其高能物理实验要求,对加速器的束流能量、流强和亮度都提出了很高要求,同时也对加速器建设所需的工程技术提出了更大挑战[1-3]。
在CEPC的储存环中,强流电子束通过高阻抗部件时会产生较强的束流尾场,如果不加以抑制,束流尾场的累积会导致束流品质严重下降,进一步导致加速器无法正常运行。……
