一种X波段行波加速管的结构参数优化方法技术

本发明专利技术属于X波段电子直线加速器领域，具体涉及一种X波段行波加速管的结构参数优化方法，包括采用带精英策略的非支配排序遗传算法，以捕获率和能散度两个束流参数均向最优方向收敛为优化目标，优化得到X波段行波加速管的腔体长度分布；其中，带精英策略的非支配排序遗传算法中的适应度函数为两个束流参数的计算模型；优化的过程中各种群个体对应一种腔体长度分布，单个种群个体的基因长度由不同腔体长度的种类和每一种腔体长度的可取值点确定；在每次迭代中计算每个种群个体的适应度函数值时，计算所需的微波参数的数值是通过调用预先建立的该微波参数关于腔体长度的拟合表达式而计算得到。达式而计算得到。达式而计算得到。

【技术实现步骤摘要】
一种X波段行波加速管的结构参数优化方法


[0001]本专利技术属于X波段电子直线加速器领域，更具体地，涉及一种X波段行波加速管的结构参数优化方法。

技术介绍

[0002]电子直线加速器在基础科学研究领域及医学、工业、农业等民用领域都有广泛的应用。其中，工业领域中，电子直线加速器可用于辐照加工和无损检测。尤其在工业探伤方面，其打靶产生的高能X射线几乎可以探测到所有材料和结构的内部损伤，因此被广泛应用。目前主流的工业电子直线加速器仍然使用S波段加速管，体积庞大笨重，不利于节约成本和移动式现场作业。相比之下，X波段直线加速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、加速梯度更高的优点，非常适合移动式在线探伤的应用，发展前景十分广阔。目前对于加速管的优化设计仅停留以微波参数为优化目标的结构参数优化，限制了加速管性能的提升及其应用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种X波段行波加速管的结构参数优化方法，其目的在于提出一种加速管结构参数优化方法以高效提高加速管性能。
[0004]为实现上述目的，按照本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X波段行波加速管的结构参数优化方法，其特征在于，包括：采用带精英策略的非支配排序遗传算法，以捕获率和能散度两个束流参数均向最优方向收敛为优化目标，优化得到X波段行波加速管的腔体长度分布；其中，所述带精英策略的非支配排序遗传算法中的适应度函数为所述两个束流参数的计算模型；所述优化的过程中各种群个体对应一种腔体长度分布，单个种群个体的基因长度由不同腔体长度的种类和每一种腔体长度的可取值点确定；在每次迭代中计算每个种群个体的适应度函数值时，计算所需的微波参数的数值是通过调用预先建立的该微波参数关于腔体长度的拟合表达式而计算得到。2.根据权利要求1所述的一种X波段行波加速管的结构参数优化方法，其特征在于，所述微波参数包括衰减因子和分路阻抗；其中，所述衰减因子随腔体长度的变化通过高斯拟合得到，所述分路阻抗随腔体长度的变化通过五次多项式拟合得到。3.根据权利要求2所述的一种X波段行波加速管的结构参数优化方法，其特征在于，所述拟合表达式为：式中，为所述衰减因子，为所述分路阻抗，为腔体相速度，其与腔体长度D的关系为，为电磁波的自由空间波长。4.根据权利要求1所述的一种X波段行波加速管的结构参数优化方法，其特征在于，所述捕获率为：，所述能散度为：，其中，为入口相位均匀分布在的初始电子个数，设该个电子的出口相位中位数为，为出口相位为的电子个数，为被捕获电子的平均能量，为第i个被捕获电子的能量。5.根据权利要求1所述的一种X波段行波加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡桐宁，李俊洋，杨军，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：