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兰州重离子加速器冷却储存实验环(CSRe)计划进行Barrier Bucket(BB)束流累积的实验。实现该累积的关键是在该同步环的高频腔上产生BB高频电压。对此,中科院近代物理研究所高频技术室进行了CSRe Barrier Bucket高频腔的研制工作。 首先,针对CSRe BB高频电压的特点,讨论在实验环高频腔上产生该电压的方法和条件。通过频谱分析得出BB信号对高频系统的带宽要求,由腔体的并联等效电路求出腔体电压和激励电流的关系。对单正弦BB电压,其带宽要求至少为单正弦频率的两倍,其激励电流为单正弦波形叠加一直流脉冲,脉冲的幅度为腔体的品质因数。 然后,在现有的实验环铁氧体加载腔上进行了Barrier Bucket高频电压的测试研究。为了在该铁氧体腔上实现BB电压,对其进行了改造。改造后的铁氧体腔虽然勉强可以输出该电压,但其波形仍存在不小的失真,达不到物理上的要求。同时,也在外单位新研制的他用的磁合金加载腔上进行了BB测试研究。测试的结果表明在实现Barrier Bucket高频电压上,磁合金加载腔相对铁氧体加载腔更具有优势,前者可以实现要求的BB电压。 最后,研制一个专用的磁合金加载腔来产生BB电压。加载腔的高频性能由加载的磁环性能决定,因此对四川力源电子有限公司提供的磁合金样品环进行了测试研究。根据加载磁合金环的性能参数,采用等效电路的方法计算出腔体的高频性能参数,并对腔体的冷却作相关分析。论文中详细论述了该腔体的电磁参数的计算以及结构设计过程。