弗瑞曼型离子源能散度测量

从离子源中引出束的能散度,是源的一个重要性能指标,因为能散度将影响束的发射度和束的聚焦质量等,尤其在采用后减速得到低能(几十至几百eV)离子束的情况下,离子束的能散度对其轨迹及沉积能量的影响就更为严重了。弗瑞曼(Freeman)型离子源能够提供强流的重离子束,在低能离子束机上得到日益广泛的应用,因而有必要测定这种源     

一种抑制高压加速管电子负载效应的新方法

电子负载效应在高压加速管中是需要避免的,因为电子负载效应往往会造成加速管中出现大量的电子流,使得高压难以继续升高,而电子负载效应与加速管中的杂散粒子倍增有关。本文介绍了如何利用透镜电场抑制电子负载效应。通过不等梯度电位形成透镜电场,透镜电场对中心轴上加速的粒子不造成影响,而对远离主轴的杂散粒子起到消散的作用,可以有效地阻止这些杂散粒子长距离飞越,减弱杂散粒子的倍增能力。可见透镜电场能够对电子负载效应起到抑制的作用。     

回旋加速器束流的能散度

本文讨论了回旋加速器主要参数对束流能散度的影响,给出了各种情况下能散度的公式。应用这些公式,可以给出在一定的能散度的要求下回旋加速器主要参数的公差,其中包括平均磁场偏离于等时场的公差。     

螺线管透镜像差导致的束流发射度增长研究

螺线管透镜常作为低能束流的聚焦元件,不可避免地具有像差,导致束流发射度增长,降低束流传输效率。本文通过理论推导和计算机模拟,给出了不同束流包络、不同磁感应强度和不同磁场形状的情况下束流经过实际透镜后的发射度增长。结果表明,发射度增长主要与束流包络和磁感应强度有关。但在一定范围内,优化磁场形状也能起到控制发射度增长的作用。     

螺线管透镜对加速管束流匹配的影响研究

螺线管透镜具有轴对称性、结构尺寸小等优点,在束流传输系统中得到了广泛应用,然而螺线管透镜磁场的非线性部分(像差)会导致束流发射度增长,降低束流的传输效率。本文采用TRACK程序模拟,研究了螺线管透镜像差与束流发射度增长的关系,发现束流发射度的增长与磁透镜的磁感应强度有关,同时优化螺线管透镜的磁场均匀性有效抑制了束流发射度增长。此外,基于一种磁场均匀度较高的螺线管透镜研究了离子源引出系统与加速管的束流匹配过程,结果表明相比汇聚入射束和准平行入射束,发散入射束通过加速管后的束流包络较小,束流发散相对较缓慢。     

条形电极束流能散探测器

介绍了北京正负电子对撞机改造工程(BEPCⅡ)新安装的条形电极束流能散度探测器(BESM);对BESM无损束流能散度测量进行了理论分析以及对BESM进行了位置标定和灵敏度计算,并给出了该BESM位置灵敏度计算的误差分析.     

BRISOL谱仪关键技术研究

HI-13串列加速器升级工程在线同位素分离器（BRISOL）需对同质异位素进行分辨,谱仪设计质量分辨率为20 000,是很高的技术指标,对离子源、高压、分析磁铁、四极透镜等设备均有很大的挑战。本文详细介绍了BRISOL谱仪关键技术及其测试结果。能散对谱仪的质量分辨率影响较大,BRISOL谱仪设计采用异能大小铁结构消除能量色散。离子源采用表面离子源,并采用三电极引出系统,中间电极电压可调用以优化束流品质,优化后离子束RMS发射度好于3.8 πmm•mrad。分析磁铁采用表面线圈进行磁场垫补,垫补后积分场均匀性好于3.5×10^-5。为修正像差,大分析磁铁安装了β线圈和γ线圈,同时,在分析磁铁前后共设置了4台电六极透镜。     

北京质子直线加速器的束流测量探头

本文介绍了北京质子直线加速器的束流测量探头如荧光靶探头,束流变压器,发射度测量探头,束流截面测量探头,能散度测量探头,法拉第筒,减能器等的作用,机械结构及加工工艺。     

低发射度L波段光阴极微波电子枪物理设计

太赫兹(THz)光源对电子束的能量、能散及发射度有极高要求,研发高性能电子源是基于自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)的THz光源的重要挑战。对电子腔中束团发射度增长机制的研究,有助于设计针对有效的发射度补偿方案。本文首先描述了L波段光阴极微波电子枪腔的设计,利用POISSON Superfish软件给出了腔内电磁场分布,详细分析了束流发射度增长的因素,讨论发射度补偿原理。由此提出基于主副螺线管线圈抑制发射度增长的补偿方案,并用ASTRA程序对补偿效果进行模拟计算。结果表明,采用该补偿方案后,电子腔输出束团的能散和发射度有显著改善,达到THz光源对于电子源的要求。     

影响De-Qing线路稳压效果的因素分析

一、影响De-Qing线路工作的几种因素在电子直线加速器中,脉冲调制器输出脉冲电压的稳定度会影响速调管的相位调制,从而影响束流能散度。北京正负电子对撞机(BEPC)对电子直线段的能散度要求相当高,为±0.6%。因此,提高电压稳定度成为脉冲调制器研制工作中的一个重要方面。     

利用背散射方法测量整体X光透镜的性能

为了避免探测系统的死时间问题,采用有机玻璃刀口作为散射体来降低探测系统死时间.通过分析来自有机玻璃散射体的背散射谱,测量了不同能量X射线在透镜会聚光束中的空间分布,为分析"光晕(halo)"现象提供了能谱依据,在此基础上,系统地分析了"halo"现象.在大能量范围内,分别利用轴向扫描法和刀口扫描法测量了透镜出口焦距、发散度及焦斑大小与能量的关系.利用背散射方法测量透镜焦斑直径时的相对误差在3%以内;利用轴向扫描法确定透镜出口焦距时的绝对误差在-120-120μm之间.     

可编程控制器在100MeV直线加速器束流剖面测量中的应用

本文介绍了一种基于可编程控制器（PLC）,利用荧光靶对束流截面形状以及能散度和发射度进行实时测量的技术。由于PLC及虚拟仪器软件Labview的应用,使该测量系统具有可靠性好、测量直观、操作方便等特点。     

用于衍射的整体平行束X光透镜

X光透镜是90年代国际上发展起来的新技术。整体平行束X光透镜能把点X光源发出的发散X光束聚焦后转变成准平行X光束。我们使用整体平行束X光透镜和准直管在Si(111)晶体上进行了Cu-Kα辐射的衍射实验。实验结果表明:在X光源同一功率条件下,使用整体平行束X光透镜和准直管比单独使用准直管测量的衍射峰强度提高了近3倍,显示了整体平行束X光透镜用于点光源X射线衍射的优越性。     

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.     

梯度法对HIRFL束流发射度的测量

利用磁四极透镜和二次发射多丝剖面监测器测量了ＨＩＲＦＬ横向束流（＾１２Ｃ＾６＋）发射度。测量中采用了多次测量和最小二乘法拟合的方法，给出了发射度及其测量误差的计算方法和测量结果。     

基于负离子潘宁源的低地球轨道原子氧模拟装置

介绍一种基于氧负离子潘宁源的原子氧发生装置,本装置由永磁PIG离子源、两电极引出系统、电子过滤器、单透镜、减速电极和样品架组成.目前,本装置可产生通量密度为1014～1015cm-2·s-1,能量为5 eV的O-粒子束流.利用此设备,对美国杜邦公司的 Kapton 薄膜进行了模拟实验研究,结果表明此装置能够满足低地球轨道原子氧对航天材料侵蚀作用的地面模拟实验研究的需求.     

CSNS/LRBT优化设计及空间电荷效应影响研究

中国散裂中子源（CSNS）直线加速器至快循环同步加速器（RCS）的束流输运线（LRBT）传输80 MeV H^-束流至RCS注入点,由于较小的束流发射度和较高的峰值流强,空间电荷效应在LRBT中的影响非常显著,是引起LRBT中发射度增长和束流损失的主要因素,也是LRBT优化设计中的重要问题。文章利用TRACE 3-D程序进行带有空间电荷效应的twiss参量和消色散匹配,比较研究LRBT不同聚焦结构和不同初始束流分布条件下发射度的增长情况。对于采用Triplet结构作为标准单元的结构,研究发现,通过优化LRBT前端匹配段能有效控制发射度的增长。多粒子模拟跟踪结果表明,峰值流强为15 mA时,现有物理孔径下基本无束流损失发生。对LRBT上散束器的参数和位置进行了优化设计,可减少动量散度和中心能量抖动,优化RCS注入束流参数。     

SSRF波荡器的渡越辐射特性研究

通过解析分析和数值模拟计算,对上海同步辐射装置(SSRF)波荡器U9.0在红外及远红外波段(波长范围8200μm)的渡越辐射谱通量密度角分布、亮度等特性进行了研究,并探讨了电子束发射度、能量散度及波荡器磁场误差对渡越辐射谱亮度的影响。结果表明,SSRF U9.0的红外及远红外渡越辐射通量密度最高可达351013Photons/(smrad2BW),收集角φ=0.23mrad,且通量密度随电子上的发射度、能散和波荡器磁场误差等的变化很小。     

束流能散度和传输管道孔径变化对束流尾场效应的影响

采用双粒子模型，讨论了束流能散度和传输管道孔径变化对由第一个宏粒子产生的束流尾场的影响。并将所得的计算尾场效应的公式，变换成六维传输矩阵的形式，使之能用于束流传输系统的模拟计算。     

100 MeV回旋加速器束流加速轨道的COMA模拟跟踪

利用多粒子跟踪程序COMA来模拟CYCIAE-100的加速过程。在束流强度和初始发射度固定的情况下，分析研究加速过程中束团的能散、滑相、相图的变化，发射度的变化，以及束流包络的变化情况。