15-20mA负氢离子源的设计

制约强流质子回旋加速器技术发展的一个主要因素是离子源的束流强度以及束流品质，为提高引出流强、改善束流品质，中国原子能科学研究院一直致力于离子源的发展。2000年建成了平均流强5．2mA的负氢离子源，束流发射度达到了0．65πnm-mrad，2004年建成了高于10mA的负氢离子源。为进一步提高束流流强，满足中国原子能科学研究院串列加速器升级工程的需求，在原有10mA负氢离子源基础上设计1台新的离子源，将平均引出束流提高到15-20mA。     

强流负氢离子源发射度测量仪研制

在加速器技术研究中,束流发射度是反映束流品质的重要物理参数,也是加速器和束流传输线设计的重要依据。100 MeV回旋加速器采用18 mA强流负氢离子源来产生负氢束,为了准确测量离子源的发射度,研制了一台强流负氢离子源发射度测量仪,介绍了其基本原理、机械设计和实验结果,得到了离子源的发射度信息,为100 MeV回旋加速器的设计提供了发射度参数。     

15-20mA负氢离子源的磁场测量

多峰场结构的离子源是体产生负氢的一种重要的离子源，它能够产生高流强、高品质的负氢束流，这对发展强流质子回旋加速有重要作用。     

中子管用PIG负氢离子源及其束流引出实验研究

PIG离子源用于中子管引出正离子,但在使用过程中存在一定问题,如单原子离子比低、靶材料溅射严重及功耗大等。为解决这些问题,提高中子管的寿命和稳定性,本文设计一种中子管用PIG负氢离子源,并对其束流引出进行实验研究。分别测量了离子源的磁场、不同阴极材料及引出阴极离子发射孔径对引出负氢离子束流的影响。实验数据表明,该负氢离子源可用于制作性能指标良好的中子管。     

CSNS强流负氢离子源及其改进

中国散裂中子源（CSNS）的离子源是1台强流负氢离子源,该离子源负氢束流的能量为50 keV,负氢流强可达40 mA,束流占空比最高为1.25%（重复频率为25 Hz,脉宽为500 μs）。目前该负氢离子源已投入到CSNS中使用。由于等离子体放电电极受带电粒子溅射的缘故,在1.5%（25 Hz,600 μs）的占空比、负氢流强30 mA运行下,离子源的寿命约为30 d。为提高离子源使用的稳定性,对离子源进行改进优化,提高了离子源的运行效率和稳定性。     

强流溅射源负离子出束实验研究

在离子源实验台架上，利用200型强流溅射离子源进行8种元素的负离子出束实验研究。这些负离子对应元素的电子亲合势大部分接近或小于零，负离子难以形成。实验中尝试使用不同的靶材料和辅助气体产生负离子，以提高负离子束的束流强度。     

新型高压开关电源的研制

介绍为负氢多峰离子源及注入系统而研制一套新型高压开关电源。该套电源采用新型脉宽调制技术、先进的准谐振半桥式变换原理，组件式、售压线路模块化结构，整体性能优良。     

低能强流负氢束发射度测量仪的设计

随着核物理实验、原子物理、表面物理实验的进一步发展以及加速器技术在各领域的广泛应用，对离子源产生的束流品质的要求也越来越高。束流发射度是束流品质的一个重要指标，因此，对离子源束流发射度的测量和研究，对离子源技术本身、加速器研究以及相关应用技术都具有重要意义及参考价值。     

新型高压PWM开关电源的研制

本报告介绍赤“负氢多峰离子源及注入系统”而研制的一套新型开关型高压电源。该套电源采用新型脉宽调制技术，先进的准谐振桥式变换原理，３０ｋＨｚ左右工作频率，及组件式，倍压线路模块化结构，整体上优于其它类高压电源。     

强流紧凑型回旋加速器注入线Beam Profjle在线监视系统

束流分布在线测量系统的任务是完成注入线上法拉第筒处的束流径向分布测量，主要用于诊断束斑大小和形状，为离子源束流指标测试、束流引出做好准备工作。同时调束试验中，利用束流分布在线测量系统可判断束流中负氢离子束的径向分布，为离子源的调试、试验提供1种测量手段。     

15-20mA负氢离子源调试进展

离子源是所有加速器中的最关键部件之一,因离子源能够达到的水平在许多方面限制着整个加速器所能达到的指标。为提高束流流强、改善束流品质,中国原子能科学研究院申请了关于离子源的一个科研项目,该项目在中国原子能科学研究院原有10mA离子源基础上建立负氢离子源,实现束流流强15~20mA。     

高性能全永磁ECR离子源LAPECR2的研制

研制了一台体积和重量都较大、设计性能较高的全永磁电子回旋共振(Electron cyclotron resonance,ECR)离子源LAPECR2(Lanzhou all permanent magnetic ECRion source No.2 ).该离子源将用于中国科学院近代物理研究所320 kV高压平台,为其提供强流高电荷态离子束流.LAPECR2的研制采用全新的全永磁磁体结构设计,通过采用高性能的NdFeB永磁材料、优化的磁结构设计以及精确的计算,实测源体的磁场参数能达到高性能ECR离子源的设计要求.离子源采用较高频率的14.5 GHz微波馈入加热等离子体,波导直接馈入离子源以增强馈入微波的稳定性与效率.此外,还大量采用了一些有利于提高离子源高电荷态离子产额的关键技术,如铝内衬等离子体弧腔、负偏压盘、铝制等离子体电极、三电极引出系统、辅助掺气等.     

氧负离子潘宁源的实验研究

文章涉及用袖珍永磁潘宁源产生毫安级氧负离子束的实验研究。给出了磁场、不同阴极材料及源的离子发射孔对引出氧负离子束的影响。目前,该类型离子源已成功地用于正负氧离子同时加速的1MVISR RFQ加速器上。     

EAST强流离子源电源系统的初步测试运行

测试NBI大功率强流离子源的综合测试台正在建设,已研制了离子源等离子体发生器电源系统、等离子体电极高压电源及梯度极分压器、抑制极负高压电源等电源系统,以及高压传输线及缓冲器,在测试台上开展了对EAST中性束注入器第一台兆瓦级强流离子源样机进行整体电源系统测试和离子源起弧放电的初步测试,完成了离子源电源系统初步性能测试及...     

内离子源小型回旋加速器的调试

2007年底,中国工程物理研究院流体物理研究所开始研制内离子源小型回旋加速器,以服务于PET同位素生产制备。该加速器加速负氢离子,引出质子,设计能量为11MeV、平均流强为50μA。本文介绍该加速器的磁铁、高频腔、离子源的调试和整机的调试。调试结果表明,等时性磁场的积分相移为±9°,高频腔的Q值达到理论Q值的60%,半径60mm处负氢离子流强可达到100~160μA,整机引出的质子束流达到了11 MeV和50μA的设计指标。用调试后的整机进行18 F同位素生产,18 F产量达65.49GBq(1.77Ci)。     

负氢离子源控制系统

控制系统对于加速器的整体运行起着至关重要的作用,本文介绍一新离子源实验台架的控制系统,它是在中国原子能科学研究院原有10mA离子源基础上建立起来的负氢离子源,目标是实现束流流强15~20mA。     

微波驱动离子源的恢复

2008年底,在加拿大TRIUMF国家实验室工作期间恢复了1台微波驱动离子源。这台离子源能产生稳定可靠的正离子和负离子,可用于回旋加速器和其他种类的加速器。目前,该离子源在频率2．45GHz、输入功率500W情况下,产生2．1mA的负氢离子,束流归一化发射度0．25nmm·mrad。     

螺旋管源的离子引出和PIC模拟

离子引出系统的设计通常要求计算机编码的帮助。本文描述了基于配备有三栅引出系统的螺旋管源的实验装置，该装置作为一个离子源使用，介绍了一个基于胞中粒子法（PIC）的数值方法。对于不同的气体，将利用离子源所获得的结果与模拟结果进行了比较并用于证实计算机编码，该数值编码是离子源设计包中的首要组成部分，它涉及到栅的腐蚀和离子束流在靶上的分布。     

脉宽调制型中子管气压自动控制电路

本文介绍了Ｃ／Ｏ测井中子发生器中的离子源气压自动探测电路，离子源脉冲形成电路采用零电压谐振开关技术，存贮器加热电路采用脉宽调制式变换器。     

60 以CaF2为靶物质的生物^41Ca AMS测量方法的建立

为满足^41Ca生物示踪研究中样品分析的需要，开展以CaF2为靶物质的AMS测量方法的研究。待测生物样品经过化学分离和纯化，制备成CaF2靶物质，在北京HI-13串列加速器的AMS系统上进行测量。在AMS测量过程中，离子源引出CaF3负离子，加速器端电压选定为8.5MV，膜剥离后的电荷态选择为7＋态，充气电离室中P10气压为14kPa。