溅射负离子源靶的制作与使用

研究制作了多种溅射负离子源靶,在2×1.7MV串列加速器上采用Middleton-Ⅶ型溅射负离子源引出了流强大、稳定的30多种元素的负离子束。探讨了靶的材料、形状和尺寸等因素对束流质量的影响,以及如何通过控制铯蒸汽、电离器电流、靶压和靶位等来改善束流的质量,提高靶及电离器的寿命,降低源体的污染等。     

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。     

溅射负离子源的最新发展

负离子源是应串列加速器的需要而产生的。目前在串列加速器上基本上使用三种形式的负离子源——双等源、电荷交换源和溅射源。双等源在产生束流品质较好的气体负离子方面有特殊的优点。它能产生多种气体负离子,如氢、氘、碳、氮、氧、氟等,而且束流较大,发射度较小。如通用离子源公司的358型双等源,能给出最大的氢负离子流约150μA,发射度约3～6mm·mrad·MeV~(1/2)。电荷交换源也不可缺少,目前它是产生氦负离子的唯一离子源。通用离子源公司生产的710锂电荷交换源能保证4μA的氦负离子,2μA的锂负离子。溅     

用于溅射负离子源的透射表面电离器的研制

介绍了１种应用于表面电离型溅负离子源的球面形透射表面的电离器，并阐述了原理。这种电离器可使铯蒸气直接通过，避免了铯蒸气绕射造成电离表面铯原子通量低的缺点，增大了铯离子的产额也使离子源的流强较采用非透射型电离器时提高了５０－８７％。‘     

负离子——中性束注入系统发展概况

本文综述了大型和下一代受控核聚变装置对负离了－中性束系统的技术以及负离子－中性束注入器的发展概况２，阐明了所取得的进展和需要进一步解决的物理和技术问题。     

超灵敏小型回旋加速器质谱计的Cs溅射负离子源的研制和性能

一台用于超灵敏质谱(AMS)的带有多靶机构的强流溅射负离子源已经研制完成,为了满足AMS的特殊要求,源的设计着重解决提高流强、降低记忆效应及改善发射度等方面的问题,并且十分注意性能的可靠性与稳定性.样机在试验台架上进行了一年多的调试并进一步作了改进,迄今已引出了10μA BeO、5μAl-、4.5μA Fe-、350μA C-以及其他十余个离子品种,100μA以下测得的归一化发射度为(2-4)πmm@mrad@MeV1/2,对记忆效应与电离效率也进行了初步测定.     

用于ITER中性束注入器的大体积负离子源的改进

对负离子源进行了改进以实现用于国际热核实验堆（ITER）的大功率中性束注入器，已在植入铯的多会切等离子体发生器中在0．1Pa的非常低的气压下产生了31mA.cm^2-(H^-)的强负离子电流密度，该等离子体发生器与ITER源有着相同的概念，对于一个真空绝缘的加速器，已完成了达1．8米的长距离真空间隙的耐压实验，已表明从真空击穿到气体放电的气压距离乘积（pd)的过渡区约为0．2Pa.m，这离ITER源的运行区足够高了，在试验和实验的基础上建造了真空绝缘加速器样机，成功地证实了高能H^-束加速达到970keV,37mA,1s。     

射频负离子源数据管理系统设计

射频负离子源数据管理系统旨在管理中性束注入实验中产生的诸如信号数据、日志记录、图像记录等大量实验数据,以直观高效地展示实验运行进展。该设计选择NI(National Instruments)系列板卡实现数据采集、应用MDSplus(Model Drive System plus)的模型树和脉冲树作为存储结构、配套jScope软件实现波形绘制,解决了中性束注入系统调试运行过程中产生大量的数据管理困难问题,实现了稳态大规模数据实时处理和统一管理。     

射频负离子源关键参数测量系统研制

强流离子源是大功率中性束注入系统的关键部件之一,为了实现中性束注入系统的稳态运行,需要开展射频负离子源的实验研究。射频负离子源的负离子引出电流、引出总电流和引出电子流等关键参数的测量是射频离子源实验理论分析的基础,本系统通过信号调理隔离传输实现射频负离子源关键参数的测量。实验结果表明,系统测量采集数据精准可靠,运行稳定。     

放射性核束靶源系统研究进展

一台利用HI-13串列加速器作为驱动加速器提供初级束流轰击厚靶产生放射性核束的ISOL试验装置已经建成并开展了离线实验研究。初步研究了源磁场、阳极电压、阴极电流、进气量等参数对离子源效率的影响,初步的测量结果显示,靶源系统电离、引出及传输的总效率大于0.7％,进一步提高效率的工作正在进行。     

射频负离子源分布式定时同步系统设计

为满足负离子源中性束注入系统对定时同步的功能需求,设计了射频负离子源分布式定时同步系统.通过精密时钟同步协议对中性束系统中的各子系统进行同步控制,建立统一的时钟基准.实现精准控制各子系统的投入时序以及运行时间,有效提高定时精准度,保证每炮实验完整有序进行.实验测试结果表明:目前同步控制精度控制在1 μs以下,满足时序控...     

冷阴极潘宁离子源通过表面溅射直接引出负离子

在不引入铯蒸汽的情况下，对袖珍型永磁冷阴极潘宁离子源通过固体表面溅射的方式，直接引出氯、溴等元素的负离子进行了初步研究。利用该源，在气耗量小于２０ｃｍ３／ｈ、弧功率约５０Ｗ的情况下，除了从放电气体中直接引出相关元素的负离子外，分别以ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＦ为阴极靶材，通过表面溅射，在传输效率为１５％时，得到相应元素的负离子分析束Ｆ－６０μＡ、Ｃｌ－６８μＡ、Ｂｒ－３９μＡ。实验中观测到，不同的辅助工作气体对固体表面溅射形成负离子的产额有一定的影响。     

引出负离子的永磁边引出PIG源

介绍了一个可引出Ｈ、Ｏ、Ｆ等负离子的永磁边引出ＰＩＧ源。在１５ｋＶ引出电压下，可获得Ｏ＾－离子１３０μＡ，Ｆ＾－，离子７５μＡ，功率消耗分别约为１１０、２８０Ｗ。