[轉貼] 光子晶體加速器

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光子晶體結構（多用金屬製成的圓柱形腔體結構，內嵌電介質組成的格陣）提高了加速器的加速能力，並顯示出了對連續光譜電磁波的控制，傳輸等用途的巨大潛力。

在MIT的Plasma science and fusion 中心，M.A Shapiro, Wj Brown,等人設計、製作並測試了光子晶體結構。他們用黃銅製成了直徑為2.15cm的圓柱形腔體，並在兩端用圓片（黃銅）蓋住，圓片開環狀的直徑為0.079cm圓孔陣列，之後用圓柱形的電介質棒插入圓孔中。據研究，該結構可以有效的抑制高頻，高階的弱電磁波而不會影響到工作頻率的電磁波。

之前使用的Pillbox 結構，採用在共振腔濾波方法，波頻靠近Pillbox的特徵頻率的電波被放大，其他波頻被抑制，Pillbox的直徑越小，其特徵頻率越高。光子晶體結構的基本原理也是一樣，其優勢在於只要將電介質棒插入不同的孔就可以得到不同的特徵頻率，而且因為光子晶體結構能夠提供直徑比Pillbox小的圓柱形磁場，光子晶體結構可以為更高頻的電磁波譜濾波，這一點對加速器來說非常有用。

MIT的研究人員用光子晶體結構製成了新的光子晶體加速器（在光子晶體結構中插入虹膜片），可以使加速器的加速梯度提高到35 MeV/m，以前只有此一半。加速磁場的電磁波頻率可達17GHZ。MIT的下一步是製成更長的，能力更強的加速器。