KR20210112056A - 펄스 에너지 압축 장치 - Google Patents

펄스 에너지 압축 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210112056A
KR20210112056A KR1020200027143A KR20200027143A KR20210112056A KR 20210112056 A KR20210112056 A KR 20210112056A KR 1020200027143 A KR1020200027143 A KR 1020200027143A KR 20200027143 A KR20200027143 A KR 20200027143A KR 20210112056 A KR20210112056 A KR 20210112056A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resonator
port
pulse
space
pulse energy
Prior art date
Application number
KR1020200027143A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102391201B1 (ko
Inventor
김광훈
홍주호
박용정
민창기
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020200027143A priority Critical patent/KR102391201B1/ko
Publication of KR20210112056A publication Critical patent/KR20210112056A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102391201B1 publication Critical patent/KR102391201B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/22—Attenuating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/04—Coupling devices of the waveguide type with variable factor of coupling

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

펄스 에너지 압축 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치는, RF 펄스를 저장하는 제 1 공간부를 구비하고, 상기 제 1 공간부에 저장된 RF 펄스를 방출하는 제 1 공진기; RF 펄스를 저장하는 제 2 공간부를 구비하고, 상기 제 2 공간부에 저장된 RF 펄스를 방출하는 제 2 공진기; 외부에서 RF 펄스가 입력되는 제 1 포트와, 상기 제 1 공진기와 연결되는 제 2 포트와, 상기 제 2 공진기와 연결되는 제 3 포트와, 상기 제 1 포트에 입력된 RF 펄스, 상기 제 1 공진기에서 방출된 RF 펄스 및 상기 제 2 공진기에서 방출된 RF 펄스가 함께 출력되는 제 4 포트를 구비한 분배기; 상기 제 1 공진기와 연결되어 상기 제 1 공간부의 부피를 가변시키는 제 1 조절부 및 상기 제 2 공진기와 연결되어 상기 제 2 공간부의 부피를 가변시키는 제 2 조절부를 포함한다.

Description

펄스 에너지 압축 장치{PULSE ENERGY COMPRESSOR}
본 발명은 펄스 에너지 압축 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선형 가속기 등에서 RF(Radio Frequency) 입력의 피크(peak) 파워를 향상시키기 위해 사용될 수 있는 펄스 에너지 압축 장치에 관한 것이다.
가속기의 에너지는 가속부에 대한 RF 입력 피크 파워로서 결정된다. 그러므로 펄스 시간 폭을 줄여서 피크 RF 파워를 향상시키는 것은 평균 입력 파워의 증가없이 가속 에너지를 증가시키는 해결책이 될 수 있다.
이러한 개념을 기반으로, SLED(Stanford Linear Accelerator Energy Doubler)라는 RF 펄스 압축 시스템이 개발되어 사용되고 있다. 상기 RF 펄스 압축 시스템은 클라이스트론(Klystron)과 가속부(accelerating section) 사이에 배치되며, 공진기(resonator)를 통해 RF 펄스를 압축하는 방식을 채택하고 있다.
공진기에 저장되었다가 방출되는 RF 펄스는 입력 RF 펄스와 합쳐지면서 피크 RF 파워를 증가시켜 준다. 그러나 공진기는 높은 Q 인자(Q factor)를 가지기 때문에 공진기의 반복 주파수(repetition frequency)에 따라 공진기의 온도가 증가할 경우 공진이 충분하게 일어나지 않게 되고, 반사 신호로 인하여 입력 RF 펄스의 증폭이 원활히 이루어지지 않게 된다.
즉, 종래 RF 펄스 압축 시스템은 반복 주파수에 따른 공진기의 성능 저하로 인하여 피크 RF 파워 향상에 일정한 한계를 가지고 있다. 따라서 공진기의 반복 주파수에 관계없이 공진기의 성능이 일정하게 유지될 수 있도록 함으로써 RF 펄스 압축 시스템의 기능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
US5796314 "Active high-power RF switch and pulse compression system", 1998.08.18
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공진기의 반복 주파수에 관계없이 공진기의 성능이 일정하게 유지될 수 있어 기능 및 신뢰성이 향상된 펄스 에너지 압축 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, RF 펄스를 저장하는 제 1 공간부를 구비하고, 상기 제 1 공간부에 저장된 RF 펄스를 방출하는 제 1 공진기; RF 펄스를 저장하는 제 2 공간부를 구비하고, 상기 제 2 공간부에 저장된 RF 펄스를 방출하는 제 2 공진기; 외부에서 RF 펄스가 입력되는 제 1 포트와, 상기 제 1 공진기와 연결되는 제 2 포트와, 상기 제 2 공진기와 연결되는 제 3 포트와, 상기 제 1 포트에 입력된 RF 펄스, 상기 제 1 공진기에서 방출된 RF 펄스 및 상기 제 2 공진기에서 방출된 RF 펄스가 함께 출력되는 제 4 포트를 구비한 분배기; 상기 제 1 공진기와 연결되어 상기 제 1 공간부의 부피를 가변시키는 제 1 조절부 및 상기 제 2 공진기와 연결되어 상기 제 2 공간부의 부피를 가변시키는 제 2 조절부를 포함하는 펄스 에너지 압축 장치가 제공된다.
이때, 상기 제 1 공진기는 일측에 제 1 가변 측벽을 구비하고, 상기 제 1 조절부는 상기 제 1 가변 측벽을 전진 또는 후진시켜 상기 제 1 공간부의 부피를 가변시키고, 상기 제 2 공진기는 일측에 제 2 가변 측벽을 구비하고, 상기 제 2 조절부는 상기 제 2 가변 측벽을 전진 또는 후진시켜 상기 제 2 공간부의 부피를 가변시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 조절부는, 구동력을 생성하는 제 1 액추에이터와, 상기 제 1 액추에이터에 의해 생성된 구동력을 상기 제 1 가변 측벽에 전달하는 제 1 전달부를 포함하고, 상기 제 2 조절부는, 구동력을 생성하는 제 2 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터에 의해 생성된 구동력을 상기 제 2 가변 측벽에 전달하는 제 2 전달부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 조절부는 원격에서 제어신호를 수신하여 상기 제 1 액추에이터를 제어하는 제 1 제어부를 더 포함하고, 상기 제 2 조절부는 원격에서 제어신호를 수신하여 상기 제 2 액추에이터를 제어하는 제 2 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분배기는 X자형으로 형성되고, 일측에 상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트가 형성되고, 타측에 상기 제 3 포트 및 상기 제 4 포트가 형성되되, 상기 제 1 포트와 상기 제 3 포트는 대각선 상에 위치할 수 있다.
또한, 상기 펄스 에너지 압축 장치는, 상기 제 1 공진기에 냉각 매체를 공급하는 제 1 냉각라인 및 상기 제 2 공진기에 냉각 매체를 공급하는 제 2 냉각라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조절기를 통해 공진기 내부 공간의 부피를 가변적으로 조절하여 공진기의 온도 변화에도 불구하고 공진이 원활하게 이루어지도록 함으로써 펄스 에너지의 압축을 통한 피크 RF 파워의 향상이 효과적으로 진행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 공진기에 냉각 매체를 공급하는 냉각 라인을 통해 반복 주파수에 따른 공진기의 온도 상승을 억제하여 공진이 원활하게 이루어지도록 함으로써 펄스 에너지의 압축을 통한 피크 RF 파워의 향상이 효과적으로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치의 블록 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치의 구체적인 구현예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치의 블록 구성도이다. 또한, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치의 구체적인 구현예를 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 3에서 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치의 일부 구성은 도시되어 있지 않다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 선형 가속기 등에서 RF(Radio Frequency) 입력의 피크(peak) 파워를 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 더욱 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 클라이스트론(Klystron)(10)과 가속부(accelerating section)(20) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 클라이스트론(10)은 입자가속기에서 극초단파의 신호를 발진, 증폭하는 진공관 소자를 의미한다. 또한, 도 1에 도시되어 있지는 않으나 클라이스트론(10)의 드라이브 라인에는 클라이스트론(10)의 출력 파워의 위상을 반전시키는 패스트 액팅 트리거 PIN 다이오드 π 위상 시프터(fast-acting triggered PIN diode π-phase-shifter)가 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 클라이스트론(10)에서 공급되는 RF 펄스 에너지의 시간 폭을 축소하여 펄스 에너지를 압축함으로써 피크 RF 파워를 향상시켜준다. 이에 따라 펄스 에너지 압축 장치(100)는 클라이스트론(10)에서 공급되는 RF 펄스 에너지의 피크 RF 파워보다 향상된 피크 RF 파워를 가속부(20)에 제공할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 60Hz의 반복율(repetition), 4㎲의 펄스 길이에서 피크 RF 파워를 약 4배 정도 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 최대 80MW의 피크 RF 파워가 입력되는 상황에서도 작동이 가능하다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 제 1 공진기(110), 제 2 공진기(120), 분배기(130), 제 1 조절부(140), 제 2 조절부(150), 제 1 냉각라인(160) 및 제 2 냉각라인(170)을 포함한다.
제 1 공진기(110)는 공명을 유도하고 펄스 에너지를 저장하여 다시 방출한다. 펄스 에너지 압축 장치(100)의 작동 초기에 제 1 공진기(110)는 RF 펄스를 저장하며, RF 펄스의 저장 후에는 저장된 RF 펄스를 방출한다. 제 1 공진기(110)는 실린더 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 공진기(110)는 제 1 공간부(111)와 제 1 가변 측벽(112)을 구비한다.
제 1 공간부(111)는 공진이 발생하는 부분이다. 제 1 공간부(111)는 제 1 공진기(110)의 내부에 형성된다. 제 1 공간부(111)는 외부에 대해 밀폐될 수 있다. 펄스 에너지 압축 장치(100)의 작동 초기에는 제 1 공간부(111) 내부에 펄스 에너지가 저장되며, 제 1 공간부(111)에 저장된 펄스 에너지는 추후 방출되어 가속부(20)에 공급된다.
제 1 가변 측벽(112)은 제 1 공진기(110)의 일측에 전진 또는 후진이 가능한 형태로 구비된다. 제 1 가변 측벽(112)의 전진 또는 후진에 따라 제 1 공간부(111)의 부피가 변화된다. 구체적으로, 제 1 가변 측벽(112)는 실린더 형태로 이루어진 제 1 공진기(110)의 일측면의 중앙 부분에 구비되어 있다. 제 1 가변 측벽(112)은 제 1 공간부(111)의 밀폐 상태를 유지하는 범위에서 전진 또는 후진하며 제 1 공간부(111)의 부피를 변화시켜 준다.
제 2 공진기(120)는 제 1 공진기(110)와 마찬가지로 공명을 유도하고, 펄스 에너지를 저장한 후 방출한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 2 공진기(120)는 제 1 공진기(110)와 동일한 형태로 이루어진다. 즉, 제 2 공진기(120)는 펄스 에너지 압축 장치(100)의 작동 초기에 RF 펄스를 저장하며, 저장 후에는 저장된 RF 펄스를 방출한다. 또한, 제 2 공진기(120)는 실린더 형태로 이루어지며, 제 2 공간부(121) 및 제 2 가변 측벽(122)을 구비한다.
제 2 공간부(121)는 제 1 공간부(111)와 동일한 형태로 이루어지며, 펄스 에너지 압축 장치(100)의 작동 초기에 펄스 에너지를 저장하고 추후에 저장된 펄스 에너지를 방출한다. 제 2 가변 측벽(122)은 제 1 가변 측벽(112)과 동일하게 제 2 공진기(120)의 일측에 전진 또는 후진이 가능한 형태로 구비되고 그 전진 또는 후진에 따라 제 2 공간부(121)의 부피를 변화시킬 수 있다.
제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)의 기능에 관하여 조금 더 상세하게 살펴보면, 펄스 에너지 압축 장치(100)의 작동 초기에 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)는 각각의 펄스의 큰 부분 동안 클라이스트론(10) 출력 파워를 저장한다. 그 후, 클라이스트론(10) 출력의 위상이 역전되고, 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)는 가속부(20)로 저장된 파워를 빠르게 방출하여, 펄스의 나머지 동안 클라이스트론(10) 출력 파워에 더하여지도록 한다. 이에 의해, 평균 입력 파워를 증가시키지 않으면서도 펄스 폭을 압축시킴으로써 피크 파워를 향상시킬 수 있다.
분배기(130)는 RF 펄스가 이동하는 통로이다. 본 발명의 일 실시예에서, 분배기(130)는 3dB 측벽 도파관 전력 분배기가 될 수 있다. 즉, 분배기(130)는 X자형 도파관으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 분배기(130)는 외부에서 RF 펄스가 입력되는 제 1 포트(131), 제 1 공진기(110)와 연결되는 제 2 포트(132), 제 2 공진기(120)와 연결되는 제 3 포트(133), 제 1 포트(131)에 입력된 RF 펄스, 제 1 공진기(110)에서 방출된 RF 펄스 및 제 2 공진기(120)에서 방출된 RF 펄스가 함께 출력되는 제 4 포트(134)를 구비한다.
또한, 분배기(130)의 일측에 제 1 포트(131) 및 제 2 포트(132)가 형성되고, 타측에 제 3 포트(133) 및 제 4 포트(134)가 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 포트(131)와 제 3 포트(133)는 대각선 상에 위치하고 있다. 다시 말하면, 제 2 포트(132)와 제 4 포트(134) 역시 대각선 상에 위치하고 있다.
클라이스트론(10)에서 공급되는 RF 펄스는 제 1 포트(131)로 입력된다. 또한, 제 2 포트(132)를 통해서 RF 펄스가 제 1 공진기(110)의 제 1 공간부(111)에 진입하여 저장되며, 제 1 공간부(111)에 저장된 RF 펄스가 방출된다. 제 3 포트(133)를 통해서 RF 펄스가 제 2 공진기(120)의 제 2 공간부(121)에 진입하여 저장되며, 제 2 공간부(121)에 저장된 RF 펄스가 방출된다. 또한, 제 1 포트(131)를 통해 진입한 RF 펄스, 제 2 포트(132)를 통해 방출되는 RF 펄스 및 제 3 포트(133)를 통해 방출되는 RF 펄스가 합하여져 제 4 포트(134)를 통해 출력된다.
제 1 조절부(140)는 제 1 공진기(110)와 연결되어 제 1 공간부(111)의 부피를 가변시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 조절부(140)는 제 1 가변 측벽(112)을 전진 또는 후진시켜 제 1 공간부(111)의 부피를 변화시킨다. 제 1 조절부(140)는 제 1 액추에이터(141), 제 1 전달부(142) 및 제 1 제어부(143)를 포함할 수 있다.
제 1 액추에이터(141)는 제 1 가변 측벽(112)의 이동을 위한 구동력을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 액추에이터(141)는 회전 구동력을 생성하는 모터로 이루어져 있다.
제 1 전달부(142)는 제 1 액추에이터(141)에 의해 생성된 구동력을 제 1 가변 측벽(112)에 전달한다. 구체적으로, 제 1 전달부(142)는 모터로 이루어진 제 1 액추에이터(141)의 출력축에 연결된 스핀들로 구성될 수 있다. 즉, 제 1 전달부(142)는 볼 스크류 방식의 동력 전달 구조를 통해 제 1 가변 측벽(112)을 전진 또는 후진시킬 수 있다.
제 1 제어부(143)는 원격에서 제어신호를 수신하여 제 1 액추에이터(141)를 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 방사선이 방출되는 환경에서 작동되므로 작업가가 근거리에서 제어하는 것이 여렵다. 따라서 작업자에 의한 제어는 원격에서 이루어져야 한다. 이를 위해 제 1 제어부(143)는 원격의 입력 장치와 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있으며, 이를 통해 입력 장치로부터 제어신호를 수신할 수 있다.
한편, 제 1 제어부(143)는 제 1 액추에이터(141)의 내부(하우징의 내부)에 배치될 수도 있고, 제 1 액추에이터(141)의 외부에 별도로 배치되어 제 1 액추에이터(141)와 유선 또는 무선 방식으로 연결될 수도 있다.
제 2 조절부(150)는 제 2 공진기(120)와 연결되어 제 2 공간부(121)의 부피를 가변시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 2 조절부(150)는 제 2 가변 측벽(122)을 전진 또는 후진시켜 제 2 공간부(121)의 부피를 변화시킨다. 제 1 조절부(150)는 제 1 조절부(140)와 마찬가지로 제 2 액추에이터(151), 제 2 전달부(152) 및 제 2 제어부(153)를 포함할 수 있다.
제 2 액추에이터(151)는 구동력을 생성하며, 제 1 액추에이터(141)와 동일하게 모터로 이루어질 수 있다. 또한, 제 2 전달부(152)는 모터로 이루어진 제 2 액추에이터(151)의 출력축에 연결된 스핀들로 구성되어 자신이 회전하면서 제 2 가변 측벽(122)을 전진 또는 후진시킬 수 있다. 한편, 제 2 제어부(153)는 제 2 액추에이터(151)의 내부 또는 외부에 배치되어 원격에서 제어신호를 수신하여 제 2 액추에이터(151)를 제어할 수 있다.
제 1 냉각 라인(160)은 제 1 공진기(110)에 냉각 매체를 공급하고, 제 2 냉각 라인(170)은 제 2 공진기(120)에 냉각 매체를 공급한다. 이를 통해 제 1 냉각 라인(160)은 제 1 공진기(110)를 냉각시켜 주고, 제 2 냉각 라인(170)은 제 2 공진기(120)를 냉각시켜 준다.
제 1 냉각 라인(160)은 제 1 공진기(110)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있으며, 제 2 냉각 라인(170)은 제 2 공진기(120)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 한편, 냉각 매체로는 냉각수 등이 사용될 수 있다.
제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)는 높은 Q 인자(Q factor)를 가진다. 그러므로 반복 주파수(repetition frequency)에 따라 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)의 온도가 증가하게 되면 공진이 불충분하게 발생하며, 반사 신호로 인하여 입력 RF 펄스의 증폭이 원활하게 이루어지지 않는다. 본 발명은 이와 같은 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)의 온도 증가에 대응하여 일차적으로 제 1 조절부(140) 및 제 2 조절부(150)를 통해 제 1 공간부(111) 및 제 2 공간부(121)의 부피를 변화시킴으로써 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)의 온도 증가에도 불구하고 적절한 공진이 진행될 수 있게 해준다.
이에 더하여, 제 1 냉각 라인(160) 및 제 2 냉각 라인(170)이 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)에 각각 냉각 매체를 공급함으로써 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)의 온도 증가도 억제할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 에너지 압축 장치(100)는 제 1 공진기(110) 내부의 제 1 공간부(111) 및 제 2 공진기(120) 내부의 제 2 공간부(121)의 부피 및 온도를 모두 조절함으로써 제 1 공진기(110) 및 제 2 공진기(120)의 성능이 반복 주파수에 관계없이 유지될 수 있게 해주며, 이를 통하여 펄스 에너지의 압축을 통한 입력 피크 파워의 증폭 효율을 높여준다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 클라이스트론 20: 가속부
100: 펄스 에너지 압축 장치
110: 제 1 공진기 120: 제 2 공진기
130: 분배기 140: 제 1 조절부
150: 제 2 조절부 160: 제 1 냉각라인
170: 제 2 냉각라인

Claims (6)

  1. RF 펄스를 저장하는 제 1 공간부를 구비하고, 상기 제 1 공간부에 저장된 RF 펄스를 방출하는 제 1 공진기;
    RF 펄스를 저장하는 제 2 공간부를 구비하고, 상기 제 2 공간부에 저장된 RF 펄스를 방출하는 제 2 공진기;
    외부에서 RF 펄스가 입력되는 제 1 포트와, 상기 제 1 공진기와 연결되는 제 2 포트와, 상기 제 2 공진기와 연결되는 제 3 포트와, 상기 제 1 포트에 입력된 RF 펄스, 상기 제 1 공진기에서 방출된 RF 펄스 및 상기 제 2 공진기에서 방출된 RF 펄스가 함께 출력되는 제 4 포트를 구비한 분배기;
    상기 제 1 공진기와 연결되어 상기 제 1 공간부의 부피를 가변시키는 제 1 조절부 및
    상기 제 2 공진기와 연결되어 상기 제 2 공간부의 부피를 가변시키는 제 2 조절부를 포함하는 펄스 에너지 압축 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기는 일측에 제 1 가변 측벽을 구비하고, 상기 제 1 조절부는 상기 제 1 가변 측벽을 전진 또는 후진시켜 상기 제 1 공간부의 부피를 가변시키고,
    상기 제 2 공진기는 일측에 제 2 가변 측벽을 구비하고, 상기 제 2 조절부는 상기 제 2 가변 측벽을 전진 또는 후진시켜 상기 제 2 공간부의 부피를 가변시키는 펄스 에너지 압축 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조절부는, 구동력을 생성하는 제 1 액추에이터와, 상기 제 1 액추에이터에 의해 생성된 구동력을 상기 제 1 가변 측벽에 전달하는 제 1 전달부를 포함하고,
    상기 제 2 조절부는, 구동력을 생성하는 제 2 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터에 의해 생성된 구동력을 상기 제 2 가변 측벽에 전달하는 제 2 전달부를 포함하는 펄스 에너지 압축 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 조절부는 원격에서 제어신호를 수신하여 상기 제 1 액추에이터를 제어하는 제 1 제어부를 더 포함하고,
    상기 제 2 조절부는 원격에서 제어신호를 수신하여 상기 제 2 액추에이터를 제어하는 제 2 제어부를 더 포함하는 펄스 에너지 압축 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배기는 X자형으로 형성되고, 일측에 상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트가 형성되고, 타측에 상기 제 3 포트 및 상기 제 4 포트가 형성되되, 상기 제 1 포트와 상기 제 3 포트는 대각선 상에 위치하는 펄스 에너지 압축 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기에 냉각 매체를 공급하는 제 1 냉각라인 및
    상기 제 2 공진기에 냉각 매체를 공급하는 제 2 냉각라인을 더 포함하는 펄스 에너지 압축 장치.
KR1020200027143A 2020-03-04 2020-03-04 펄스 에너지 압축 장치 KR102391201B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200027143A KR102391201B1 (ko) 2020-03-04 2020-03-04 펄스 에너지 압축 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200027143A KR102391201B1 (ko) 2020-03-04 2020-03-04 펄스 에너지 압축 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210112056A true KR20210112056A (ko) 2021-09-14
KR102391201B1 KR102391201B1 (ko) 2022-04-26

Family

ID=77774425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200027143A KR102391201B1 (ko) 2020-03-04 2020-03-04 펄스 에너지 압축 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102391201B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796314A (en) 1997-05-01 1998-08-18 Stanford University Active high-power RF switch and pulse compression system
JP2000268756A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Toshiba Corp 荷電ビーム装置および荷電ビームの制御方法
US20100156571A1 (en) * 2003-09-02 2010-06-24 Johnson Ray M Dual mode single cavity pulse compressor
KR20180058243A (ko) * 2016-11-23 2018-06-01 주식회사 현택 선형가속기의 rf 파워 모니터링 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796314A (en) 1997-05-01 1998-08-18 Stanford University Active high-power RF switch and pulse compression system
JP2000268756A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Toshiba Corp 荷電ビーム装置および荷電ビームの制御方法
US20100156571A1 (en) * 2003-09-02 2010-06-24 Johnson Ray M Dual mode single cavity pulse compressor
KR20180058243A (ko) * 2016-11-23 2018-06-01 주식회사 현택 선형가속기의 rf 파워 모니터링 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102391201B1 (ko) 2022-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Felch et al. Characteristics and applications of fast-wave gyrodevices
US9622333B2 (en) Linear accelerator system with stable interleaved and intermittent pulsing
US5309455A (en) High-power light pulse generating apparatus
US9246303B1 (en) Method and apparatus for temporally concentrating pump power to support generation of high peak-power pulse bursts or other time-varying laser output waveforms
KR102391201B1 (ko) 펄스 에너지 압축 장치
WO2005076674A1 (fr) Commutateur de phase et accelerateur lineaire a onde stationnaire equipe du commutateur
CA1122322A (en) Electron beam collector for a microwave power tube
WO2007133391A2 (en) Laser power control by controlling the q-switch rf-power
Xu et al. Recent progress of the development of a long pulse 140GHz ECRH system on EAST
JPH0828280B2 (ja) 電子蓄積リング
JPH0888100A (ja) 加速器及びその運転方法
US6768266B2 (en) Microwave pulse generator incorporating a pulse compressor
CN113708199A (zh) 一种无水冷多模式选择光纤激光器系统
CN110913560B (zh) 带电粒子回旋加速器的腔体锻炼加速装置与方法、回旋加速器
Wang et al. Stable 1 MW, third-harmonic gyro-TWT amplifier
CN211090104U (zh) 带电粒子回旋加速器的腔体锻炼加速装置、回旋加速器
Braune et al. Ecrh at w7-x-concurrent operation of 10 gyrotrons
Pfeiffer et al. RF regulation with superconducting cavities and beam operation using a frequency shifted cavity
JP3040907B2 (ja) 電子線形加速器
JP2010192359A (ja) マイクロ波処理装置
Ben-Zvi et al. High average power optical FEL amplifiers
Braune et al. ECRH with 10 gyrotrons at W7-X–achievements and enhancements
Lohr et al. Enhancements for the DIII-D ECH system
JPH0521200A (ja) 加速器の制御装置および加速器システム
Dexter Magnetrons for accelerators

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant