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。

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。