永磁强流ECR离子源

文章介绍一台2.45 GHz永磁强流ECR离子源,其直径为10 cm,长10 cm,重量不足5 kg,可工作在直流模式和脉冲模式.脉冲模式引出的氢离子束峰值流强大于100 mA,束流密度达到500 mA/cm2;直流模式引出束流达到60 mA,束流密度为300 mA/cm2.两种模式的质子比均达到80%.     

ECR离子源实验台的研制

介绍了ECR离子源实验台的工作原理、基本结构和研制过程。作为实验和测试平台,ECR离子源实验台可以很方便的调整离子源各参数,在靶上得到好的束流品质。通过对部件的改进和调试,解决了束流较小的问题,使ECR离子源工作在最佳状态。上述结果可用于中子发生器的运行调试。因此,ECR离子源实验台是强中子发生器所必需的实验设备。与国内外的ECR离子源相比,ECR离子源实验台主要着眼于中子发生器的模拟实验,在结构上强调小型化、实验平台化,在功能上要求能够在线测量许多重要参数。测量结果表明,ECR离子源实验台技术指标达到设计要求。     

ECR离子源微波窗损伤机理研究

强束流下微波窗损坏是限制2.45 GHz电子回旋共振(ECR)离子源寿命的主要原因,为延长离子源使用寿命,对ECR离子源微波窗损伤机理进行了研究。利用有限元软件分别计算了Al₂O₃陶瓷微波窗在微波、等离子体和回流电子束作用下的温度及应力分布。计算结果表明,在微波和等离子体作用下,微波窗边缘处应力最大,在电子束作用下,微波窗中心位置应力最大。增强水冷效果可降低微波和等离子体对微波窗的影响,增加Al₂O₃陶瓷微波窗表面氮化硼（BN）的厚度可降低电子束的影响,从而减少微波窗损坏概率,延长离子源寿命。     

ECR离子源电荷态分析系统设计

介绍了ＥＣＲ离子源电荷态分析系统的设计方法和过程,利用ＷｉｎｄｏｗｓＳｏｃｋｅｔｓ实现了网络的实时通信,在线绘出了该系统的电流－束流强度二维曲线图形,在ＨＩＲＦＬ加速器的调束中起了重要作用。     

紧凑型强流ECR源

建立了１台紧凑型强流ＥＣＲ源。共振磁场由１个小电磁线圈及软铁回路产生,磁场可调,能保证放电处于最佳条件。研究了气压,微波功率及共振场对放电的影响。在５５０Ｗ的放电功率下,从直径４ｍｍ引出孔引出了３５ｍＡ的Ｈ＾＋离子束,引出Ｈ＾＋离子的质子比超过９０％,从源中还引出了７ｍＡＯ＾＋、８ｍＡＮ＾＋、１２ｍＡ Ａｒ＾＋的束流。     

强流ECR离子源研制进展

在国家重点基础研究发展计划（“973”计划）的支持下,开展了嬗变核废料的加速器驱动次临界系统关键技术之一“强流离子源及相关技术”的研究工作,目标是在前期工作的基础上,进一步提高离子源引出流强,改善束流品质,增加系统可靠性。     

全永磁ECR离子源研究进展

ECR(电子回旋共振)离子源是产生稳定的强流多电荷态离子束流最有效装置.全永磁ECR离子源因其独特的特点为很多中小型多电荷态离子束流实验平台与离子注入机等系统所采用,为后者产生重复性好、稳定性强的多电荷态离子束流.本文着重论述了中国科学院近代物理研究所研制的几台全永磁多电荷态ECR离子源及其特性与典型性能,如能产生强流高电荷态离子束流的高性能全永磁离子源LAPECR2,能产生强流中低电荷态离子束流的LAPECR1,能产生多电荷态重金属离子柬流的LAPECRl-M等.这些性能稳定的离子源为提高近代物理研究所相关试验平台的性能提供了关键的束流品质保障.     

ECR离子源实验台测试方法

介绍了ECR离子源实验台的工作原理和结构。总结了研制过程中单个主要部件参数的测试方法及在一定的束流和束斑直径情况下,综合参数的测试方法,并给出了理想的测试数据。提出了放电室中的等离子体密度、准确的氢气流量等参数还无法在运行中测试等问题和解决的办法。     

ECR离子源原理及其磁场分析计算

文章介绍了ECR离子源的发展历史和一般原理;给出了它产生高电荷态离子所必须的工作条件;着重讨论了磁场对源内等离子体性能的影响。基于对CAPRICE源磁镜场及六极约束场的计算,给出了该源磁场较精确的数量概念,这对了解它的磁路结构及磁场场型特点以及各铁元件的功能十分有益。通过对计算数据的分析,发现该源在磁路结构及场型上还有尚待修改的地方。所有这些对我们现有ECR源的调试、运行及局部改进提供了可靠的依据。     

用于中子发生器的小型ECR离子源设计

介绍了用于中子发生器的小型ECR(电子回旋共振)离子源的工作原理、基本结构和预期技术指标。叙述了该系统的设计过程、关键技术和创新点。     

高电荷态ECR离子源

综述了中国科学院院近代物理研究所近几年来高电荷态ＥＣＲ离子源的最新进展。     

ECR离子源束流发射度测量系统设计

为了实现ECR离子源束流发射度的精确、可靠测量,同时实现将系统中不同设备的控制测量数据统一显示到操作界面,基于EPICS软件系统,开发完成了双狭缝电机运动控制和PXI板卡的数据采集的发射度测量系统。采用LabVIEW软件的DSC模块实现对束流流强的PV变量发布;基于StreamDevice开发了电机运动控制IOC程序。整套系统运行稳定可靠、使用方便,满足离子源束流发射度的测量要求。     

电子回旋共振离子源永磁体的优化设计

对永磁电子回旋共振(Electron cyclotron resonance,ECR)离子源磁场运用Poisson程序进行了模拟计算,将模拟计算结果和测量结果进行了比较.依据计算结果,设计加工了NdFeB(钕铁硼)永磁体,得到了比较好的磁场场形,并在ECR离子源调试中获得了较强的束流.     

用连续激光在ECR离子源中产生金属离子研究

研究了用连续激光在ＥＣＲ离子源中产生金属离子的方法,在中国科学院近代物理研究所的高电荷态离了源ＥＣＲ２上,用此方法获得了５０μＡ的Ａｌ＾６＋离子束流。     

Atomic-Oxygen Beam Source with Compact ECR Plasma

An atomic-Oxygen beam source with compact ECR plasma was succesfully investigated.the microwave was produced and transmitted in a coaxial mode,and coupled with the loop ,The plasma was produced as a higher asymmetry magnetic mirror field,and neutralized with the molybdenum target at a lower asymmetry magnetic mirror field.The magnetic field was constituted with permanent magnets.this source has a higher flux density of stom beam, a lower operating pressure ,a smaller power consumption and low-cost.When it was installed at the equipment to study the interaction of the beam with the surface,the operation was carried out very easily and with a good stability.     

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。