远红外自由电子激光装置束流传输线的设计与整体数值模拟

提出了ＣＡＥＰ（中国工程物理研究院）远红外自由电子激光装置束流传输线的设计，给出了各元件的设计参数，并进行了束流传输整体数值模拟，最后得到摇摆器入口处电子束团的主要参数：能量２ＭｅＶ，峰值电流１７Ａ，脉冲宽度１４ｐｓ（ＦＷＨＭ），束归一化发时度１４πｍｍ·ｍｒａｄ（水平）和５πｍｍ·ｍｒａｄ（垂直），束团整体能散度１．２７％，束归一化亮度５×１０￣（１０）Ａ／ｍ￣２·ｒａｄ￣２。整体数值模拟结果表明：电子束品质完全满足摇摆器的要求。

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。

西安200MeV质子应用装置负氢离子源及低能束流传输线实验研究

对西安200 MeV质子应用装置的负氢离子源及低能束流传输线(LEBT)进行束流实验测量,实验中通过测量不同螺线管电流下的束流发射度相图分布,得到了离子源出口的Twiss参数;根据Twiss参数设计了尺寸紧凑的单螺线管LEBT进行实验,得到了离子源出口的负氢离子束流强度。提出了一种在没有Q/A分析磁铁条件下混合束中负氢离子束流强度的测量方法,该方法通过测定纯电子束和混合束在不同螺线管电流条件下的传输效率,求解得到混合束中的负氢离子束流强度。

日本质子加速器研究设施中的中能束流传输线及其升级设计(英文)

中能束流传输线(MEBT)在日本质子加速器研究设施(J-PARC)中对控制束流损失起到非常关键的作用。中能传输线已经成功设计和建造,并进行了束流实验。简要介绍了中能传输线及其束流实验的结果。为进一步减少和消除传输线中的束流切割器的上升和下降过程中产生的不稳定粒子,以满足更高流强下的束损要求,给出了一个带有反束流切割器的中能传输线的升级设计,该设计已被用作该项目的备用方案。升级设计的中能传输线要完成三个任务:完成从RFQ到DTL的束流相空间匹配;利用束流切割器把束流切割成注入快循环时所需要的束流结构,以及利用反束流切割器把束流切割器上升和下降时间段产生的部分偏转的不稳定粒子作用回DTL的相空间接收度内,以减少和避免粒子丢失。在该中能传输线中,RF偏转器被用来作为束流切割器和反束流切割器。RF偏转器是中能传输线中最关键的部件,进一步讨论了RF偏转器作为反束流切割器的优化设计。也给出了该传输线的动力学分析的结果。

大尺寸螺线管线圈的磁轴控制技术

从匀场环结构参数优化设计、线圈线包材料规格的选择、绕制工艺探索、超大幅面二极校正线圈研制、全新准直方法的磁轴检测技术等多方面研究大尺寸螺线管线圈的磁轴控制技术。突破了磁轴倾斜小于等于1mrad的技术指标,成功研制出磁轴倾斜小于等于0.5mrad的大尺寸聚焦线圈,解决了其中的关键单元部件研制的核心技术问题。

ADS注入器II的5MeV高能传输线的设计与搭建

ADS先导专项的注入器II计划在将质子束通过一个Cryomodule加速到5 Me V后,进行10 m A连续束流的调试,以验证ADS低能段的强流超导直线加速器技术。为了将50 k W的束流功率沉积到束流垃圾站,需要搭建一条高能束流传输线,从超导段开始传输束流。采用两套三组合四极透镜控制束流包络及垃圾站的束流尺寸,利用诊断真空室进行水平和垂直发射度的测量。为避免束流产生的真空管道损伤,该传输线必须确保束流无损失地传输到垃圾站。