中国加速器驱动系统的中能传输线-2设计(英文)

中能传输线-2(MEBT2)在中国加速器驱动次临界系统(CADS)1.5GeV加速器的前端具有非常重要的作用。介绍了MEBT2设计思路和束流动力学分析。MEBT2的设计和模拟均使用多粒子跟踪程序TraceWin完成。给出了可以完成束流传输和匹配的消色散MEBT2设计方案。模拟结果显示:在经过此方案所设计的MEBT2后,束流横向和纵向的发射度分别有5%和13%的增长,在此系统可接受的发射度增长范围内。

中国加速器驱动次临界系统主加速器初步物理设计(英文)

中国加速器驱动次临界系统(C-ADS)计划采用一个平均流强为10mA的连续波质子加速器作为次临界堆的驱动器,驱动加速器的束流功率为15MW,最终能量1.5GeV,其中主加速器是驱动加速器的一个重要部分,完成束流能量从10MeV到1.5GeV的加速,所有加速腔均采用超导结构。为了避免频繁束流中断对反应堆的损坏,设计要求驱动加速器在运行过程中束流可以中断的次数非常有限,因此加速器在设计过程植入了容错机制,尝试了各种可能的方法以最大程度地满足C-ADS加速器的高可靠性和稳定性的要求。介绍了C-ADS主加速器的基本设计:总长度306.4m,束流的归一化RMS发射度增长控制在5%以内。总结了各个重要参数选择过程中的考虑以及整个加速段多粒子跟踪模拟的束流动力学结果。

CiADS准直控制网设计

三维控制网作为加速器准直基准,设计不当会对加速器的准直安装带来系统性偏差。为保证加速器准直控制网的精度和可靠性,研究了基准坐标系的原点选取和三轴指向建立原则,进行了三维控制网基准、网形、权和加密设计,确立了激光跟踪仪设站间距和控制网点位纵向间距。结合"控制网的质量标准",模拟计算了控制网的精度和可靠性。结果表明,采用基准、网形、权和改进设计后,控制网整体精度在360m内可以达到0.1mm,可靠性指标在双边设站情况下为0.6。该方法科学合理,满足中国加速器驱动系统(CiADS)实验装置要求,为未来CiADS建设安装提供了借鉴。

一种用于C-ADS低能束流传输线束流强度控制的新型可调限束光阑

为了实现超导直线加速器束流强度的连续可调,并满足加速器在线稳定可靠运行,针对我国加速器驱动次临界系统(C-ADS)低能束流传输线(LEBT)的束流强度调控,提出了一种新型的可调限束光阑。可调限束光阑采用两个相对旋转的镜像对称转芯,转芯的孔径在某一范围内可以实现连续变化,以刮除不需要的外部粒子,提高束流品质,降低束损,最重要的是可实现束流强度的在线连续可调,并满足圆形束的要求。仿真和试验结果表明,在0~10 mA范围内,可以有效地卡掉不需要的外部粒子束流,并实现束流强度的在线连续调节。该装置为质子直线加速器提供了一种方便的束流调试方法,能够满足ADS直线加速器稳定可靠的在线运行。