400kV强流中子发生器的物理设计

对400kV强流中子发生器进行了物理设计。采用Poisson/Superfish软件对中子发生器高压电极和加速管的电场分布进行了模拟,结果显示,各关键区域的空间电场最大值远低于击穿电场限值。以强流束旁轴包络方程为基本模型,发展了强流束传输系统束包络的计算机模拟程序IONB1.0,模拟了中子发生器传输系统中40mA的D束流包络。结果显示,设计方案中所采取的两间隙高梯度加速结构有较强的聚焦性能,能有效抵消强流束空间电荷效应造成的束流发散,加速管出口处的束包络半径约3cm,由加速管出口处的空间电荷透镜和三重四极磁透镜组成的传输系统能将束流聚焦在约140cm处的靶上,且束斑直径小于2cm。

S波段6 MeV边耦合电子直线加速器的设计研究（英文）

近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边耦合电子直线加速器,本文对基于该加速器的模拟计算研究进行了介绍。EGUN和HFSS分别用来设计电子枪和边耦合加速结构。通过将EGUN计算得到的电子束流参数和HFSS计算得到的三维电磁场分布数据引入到PARMELA中,完成了对该加速器的多粒子动力学研究。模拟结果显示,所设计的加速器完全能够满足设计指标的要求。最终,在考虑束流负载效应的因素后,完成了边耦合加速结构的微波结构设计。

二极磁铁形状对磁场分布的影响研究

扫描磁铁的优良性能是加速器高效辐照的关键,本文采用Poisson Superfish软件仿真二极电磁铁的磁场分布情况,为带电粒子加速器的扫描装置设计了一种方形二极电磁铁,通过改变二极电磁铁的形状来调整磁场分布,对中平面磁感应强度的分布曲线进行比较分析,得到了能够增加粒子束扫描均匀度、提升辐照质量的扫描磁铁的最佳形状,为加速器高效辐照提供了关键技术支持。

微型轫致辐射光源磁铁和扰动器设计研究

基于轫致辐射原理的微型X射线光源体积小、成本低,同时又因相对论电子束可循环使用,所以具有亮度较高、能谱较宽、方向性较好以及光源为准点光源等特点,正逐渐成为一种新型的X射线光源,受到国内外的高度重视．本文利用电子轨迹跟踪方法和Poisson Superfish程序对该类型光源的两个难点——储存环磁铁和扰动器的设计进行了研究,并得到了一些有意义的结果:确定了磁铁和扰动器的设计方法;所设计的磁铁能较好地满足设计要求;扰动器能够更有效地实现电子注入．

同轴磁控管永磁磁路的模拟及实验

同轴磁控管磁路的小型化是使医用直线加速器尺寸小型化的重要途径。将具有优良电磁性能的钐钴永磁用于同轴磁控管磁路系统中,可以以较小体积激励出磁感应强度高的近均匀磁场。结合Poisson Superfish程序模拟和实验测量对同轴磁控管的永磁磁路系统产生的高强度磁场分布进行了分析,结果表明:钐钴永磁材料在同轴磁控管中能产生基本满足高强度和均匀性要求的工作磁场。改进了设计方案,设计了一个电磁-永磁复合磁路,通过调节电流密度使磁场分布调至最佳状态。