应用于离子注入的RFQ加速器

射频四极场(Radio frequency quodrupole,RFQ)加速器是一种非常适于用作MeV级能量离子注入的加速器.它具有束流强、体积小、使用方便、离子源处在地电位,还可同时加速正、负两种离子等优点.本文介绍了RFQ加速器在国际上的发展状况及其基本原理、北京大学研制的1 MeV RFQ加速器的具体结构、性能以及一种新型RFQ-SFRFQ组合加速器的特点.     

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。     

电荷耦合器件质子辐照效应研究

利用2×6 MV串列静电加速器提供的1~10 MeV质子,开展了线阵电荷耦合器件辐射损伤效应的模拟试验和测量,研制了加速器质子扩束扫描装置及电荷耦合器件辐射敏感参数测量系统,建立了电荷耦合器件质子辐射效应的模拟试验方法,分析了质子注量、质子能量、器件偏置等对器件电荷转移效率和暗电流的影响。模拟试验结果表明,电荷转移效率随辐照质子注量的增加而下降,暗电流随辐照质子注量的增加而增大,在1~10 MeV质子能量范围内,质子能量越低,电荷转移效率的降低与暗电流的增加越显著。     

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。     

EN串列静电加速器的维护运行

介绍了北京大学EN串列静电加速器近两年来的维护运行情况.包括加速器工作在较高端电压时的稳定运行条件,其中分压电阻阻值的稳定性及绝缘可靠性和绝缘气体的干燥程度是影响加速器在较高的端电压下稳定运行的非常重要的两个因素;气体剥离压缩循环系统对束流电荷态分布及束流传输的影响,它的使用使得中、高电荷态的离子束成倍增加,提高了束流的传输效率.另外,对小流强离子束进行积分测量的实验研究表明,PIN半导体探测器可用于流强小于0.01 nA的离子束的测量.     

RFQ加速装置同时加速同荷质比正负离子的理论与实验研究

提出用RFQ加速器同时加速同荷质比正负离子的理论,并利用现有的RFQ加速装置进行了实验验证。初步结果表明：采用这一方法可有效提高RFQ加速装置的载束能力。     

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。     

永磁端引出溅射PIG源进展

介绍了永磁端引出溅射ＰＩＧ离子源的进展状况，通常它可用于引出气体的与金属的单或多电荷离子，在２０－３０ｋＶ的引出电压下，可引出ｍＡ级的气体离子和数十微安的金属离子，功耗小于５０Ｗ。同时也可用于直接引出某些电子亲合势料强的气体元素，如，Ｈ，Ｏ，Ｆ等的负离子。     

闪烁体薄膜在线测量质子束流强度

质子单粒子效应实验研究和质子加速器研究中,质子束流强测量关系着实验结果的可靠性和准确性。法拉第筒、金硅面垒探测器、金刚石探测器等传统探测方法均为拦截式测量,无法实现束流的在线测量。本文用闪烁体薄膜在线监测质子束流强。质子束流穿过薄膜闪烁体,沉积部分能量使其发光,用光电倍增管收集光信号,从而得到束流的强度信息。通过质子与闪烁体材料相互作用的理论计算得到闪烁体材料对质子束流的响应关系。在北大2×6 MeV串列加速器上对3–10 MeV的质子束流进行了实验测量,验证了其响应关系。     

串列加速器循环气体剥离系统的研制与束流实验

电荷剥离装置是串列加速器的重要组成部分。与固体剥离器和普通气体剥离器相比,循环气体剥离系统具有束流能散度增加少、等效剥离厚度高、束流接受度大和加速管内真空度高等优点。最近,为北京大学6MV串列加速器研制的循环剥离系统投入了使用,本文介绍该系统的基本结构、安装调试、束流实验以及由于加速器性能提高而得以开展的应用工作。