微波离子源聚焦离子束光学系统的研究

设计了一种微波离子源的聚焦离子束光学系统,分析计算了光学系统的束径。并数值模拟了由空间电荷作用造成的束径增宽效应,找出了影响束斑大小的主要因素和减小束径的方法。测试结果表明,在束能在２５ｋｅＶ时,束流为１４８ｎＡ,束径约为２０μｍ左右。     

永磁微波离子源

介绍了2.45 GHz袖珍永磁微波离子源的进展,源的外廓尺寸Φ100 mm×100 mm,重量小于5kg.它可工作于脉冲和连续两种放电模式.在微波功率500 W、引出电压45 kV及等离子体电极发射孔径为5 mm的条件下,对于脉冲模式,峰值流强为100mA,束流密度500mA/cm2;而对于连续模式,流强为60mA,束流密度300 mA/cm2.两种模式的质子比均可达到80%,归一化均方根发射度小于0.1 πmm·mrad.     

小型腔式微波离子源的等离子体产生及引出特性

研制了一种用石英管制作的小型腔式微波离子源，该腔套在石英管的一端，封装两电极引出系统。该离子源利用腔激发起的表面波在石英管内产生等离子体柱。在微波频率为2．45GHz、输入功率为93W时，氮的引出离子流密度可高达91．7mA／cm2。这种表面波放电等离子体源具有体积小、结构简单，在宽的压强范围内能产生再生性好、工作十分稳定的等离子体柱（1012～1013cm-3）等特点。还给出了放电的自一致描述以及放电的电子密度与压强、等离子体柱半径和输入功率的关系。     

Gray微束定位辐射准确性的研究

对Gray微束装置的定位辐射准确度进行了全面的实验研究。微束定位辐射的能力表现在辐射点的准确度高低和离子分布区域的大小二个方面，辐射点的准确度取决于样品架的回访精度和图像处理系统的样品识别准确度；离子的分布取决于瞄准器的结构。通过对3.5MeV的^3He^2 离子辐射后CR39样品上留下束斑的大小和中心位置的分析，得到了有关Gray微束定位辐射能力的数据。在辐射点准确度方面，仅由样品架参与工作时，真实辐射点落在以预定辐射点为中心，以1.5和1.25μm为半径的圆内的概率分别为99.1%和97.9%，如果样品架和图像处理系统共同作用，那么真实辐射点落在相应区域内的概率分别为98.4%和96.4%，在离子的分布上，大于99.5%的离子分布以及在以真实辐射点为中心、以7.5μm为直径的圆内，其中的99.1%又集中在直径5μm的同心圆内。     

聚焦离子束系统中微波离子枪的束光学特性研究

通过实验和数值模拟研究了聚焦离子束系统中微波离子枪的离子束光学特性，该离子枪由微波等离子体源和Orloff-Swason引出透镜组成。该透镜除了广泛用于场致发射离子枪外，在等离子体源情况下，也能获得很好的离子束光学性能。     

静电单透镜在低能强流离子束输运中的应用

本文介绍北京大学重离子所RFQ组利用静电单透镜进行低能强流离子束束流输运的情况.在北京大学1 MeV ISR RFQ加速器的升级改造中,我们在低能输运段使用了2个静电单透镜进行调束,当引出电压为22kV时,在RPQ入口处得到了归一化均方根发射度为0.12 7× mm·mrad、峰值流强6 mA的脉冲氧离子束(相当于24mA质子束流).以及用静电单透镜聚焦强流氢离子束的初步实验实验.     

强流脉冲离子束发射度的测量

介绍了一台基于多缝单丝法的强流离子束发射度仪,讨论了发射度仪硬件的系统构成和设计要点,并对测量计算软件进行了介绍.利用该发射度仪对北京大学重离子物理研究所电子回旋共振(Electron cyclotronresonance,ECR)离子源引出的强流脉冲质子束的发射度进行了测量,并对测量数据进行了分析.     

时间拉伸漂移管模拟技术

通过粒子模拟(PIC)的方法研究了可用于全高半宽度10 ps量级快脉冲光信号脉宽测量的时间拉伸漂移管。分别模拟了光阴极半径、加速管长度、加速电压、漂移区长度、螺线管中心磁场强度、初始光电子能量和初始光电流对时间拉伸漂移管展宽系数的影响。分析了时间拉伸漂移管展宽系数的主要影响因素,同时给出了漂移管展宽系数对初始电子能量和初始光电流的线性关系,证明了所设计的时间拉伸漂移管能够满足逆康普顿散射源的束长测量。研究结果可为逆康普顿散射源电子束长测量提供技术手段。     

微离子束：用预定数目的离子对细胞中指定位置进行手术的工具

微离子束提供了对选定的细胞注入预定数目的离子并精确地注入到指定位置的技术。这种方法可用来研究传统方法所不能解决的一系列重要的辐射生物学问题。采用瞄准器法可以得到微束。微离子束的实质在于它具有以下两个特点 :定点辐射 ,定量辐射。其中定点到微米量级 ,注入的离子个数为 1至几百个范围内。辐射位置和辐射剂量的精确度主要取决于瞄准器和探测器的设计和安装。目前世界上最有效的瞄准器是“V”形槽瞄准器和厚壁玻璃毛细管瞄准器 ,细胞前最佳探测器为NE10 2a聚乙烯甲苯聚合物闪烁体探测器 ,它们均由英国的Gray实验室研制的。实验结果束径为 2～ 5μm ,探测效率大于 99%。     

微离子束：用预定数目的离子对细胞中指定位置进行手术的工具

微离子束提供了对选定的细胞注入预定数目的离子并精确地注入到指定位置的技术。这种方法可用来研究传统方法所不能解决的一系列重要的辐射生物学问题。采用瞄准器法可以得到微束。微离子束的这质在于它具有以下两个特点：定点辐射，定量辐射。其中定点到微米量级，注入的离子个数为１至几百个范围内，辐射位置和辐射剂量的精确度主要取决于瞄准器和探测器的设计和安装。目前世界上最有效的瞄准器是“Ｖ”形槽瞄准器和厚壁玻璃毛细管