21 mA强流多峰场负氢离子源的设计与实验研究

负氢离子源是强流质子回旋加速器的核心设备之一,其性能指标很大程度上决定了加速器最终束流的流强与品质。本文介绍了一种运用于强流质子回旋加速器上的多峰场负氢离子源的设计与实验研究,针对强流质子回旋加速器的高流强需求,通过深入研究高密度等离子体的产生和约束、高效虚拟过滤场、强流负氢离子引出等关键问题,解决制约提高负氢束流强度的瓶颈,在中国原子能科学研究院原有15 mA多峰场负氢离子源的基础上,基本保留原有的多峰场设计,通过采用四圆环灯丝结构,优化虚拟过滤场和引出结构,并改善真空系统,将平均引出束流提高至21 mA,实现了我国加速器领域灯丝驱动直流负氢离子源20 mA流强的突破。