[发明专利]一种检测加速器射频谐振腔失谐频率的方法及装置

摘要

本申请公开了一种检测加速器射频谐振腔失谐频率的方法。该方法包括利用定向耦合器采样得到加速器射频谐振腔的射频功率馈送系统中的入射波和反射波，然后通过IQ解调获得两路信号的幅度和相位参考值，通过公式一计算加速器射频谐振腔的阻抗，再通过公式二计算获得加速器射频谐振腔的失谐频率。本申请的检测方法，能够准确的获得失谐频率从而判断系统的失谐状态，与现有的间接判断失谐状态的方式相比，更为直接有效。并且，采用IQ解调的方式，实现了对入射波、反射波的幅度和相位的准确测量，增加了测量精度；能够准确的获知失谐程度，为准确的检测和控制加速器射频谐振腔的谐振状态奠定了基础。

主权项

1.一种检测加速器射频谐振腔失谐频率的方法，其特征在于：包括利用定向耦合器采样得到加速器射频谐振腔的射频功率馈送系统中的入射波和反射波，然后通过IQ解调获得两路信号的幅度和相位参考值，通过公式一计算加速器射频谐振腔的阻抗，再通过公式二计算获得加速器射频谐振腔的失谐频率；公式一：公式二：其中，Z_L为加速器射频谐振腔阻抗，为负载阻抗的电压值，为负载阻抗的电流值，Z₀为功率传输系统的特征阻抗，为Z₁位置处入射波的电压值，为Z₂位置处反射波的电压值，e是复数的指数形式表示方式中自然对数的底数，γ(Z₁‑L)代表了沿Z轴负方向传播的波从Z₁点到负载端的相位差，‑γ(Z₂‑L)代表沿Z轴正方面传播的波从Z₂点到负载端的相位差，γ为复传播常数；ω为射频功率源输出信号角频率，ω0为加速器射频谐振腔的固有振荡角频率；△ω为加速器射频谐振腔的失谐角频率，也就是射频功率源输出信号角频率与加速器射频谐振腔的固有振荡角频率之间的频率差，Q0为加速器射频谐振腔的无载品质因子，YL表示负载导纳，负载导纳YL是加速器射频谐振腔阻抗ZL的倒数，YLi为负载导纳YL的虚部，YLr为负载导纳YL的实部，π为圆周率，ΔH为失谐频率；并且，YL、ZL、YLi和YLr满足公式三，公式三：其中，j代表复数的虚数单位，是‑1的平方根。