CSRm纵向束流绝热俘获研究

在研究重离子储存环纵向相振荡运动特性的基础上 ,对CSR主环CSRm内重离子的绝热俘获及加速过程进行了模拟 ,得出与CSR机器特性相适应的高频参数 。

HIAF-CRing俘获方式研究

在研究强流重离子加速器装置(HIAF)纵向运动特性的基础上,对压缩环(CRing)内重离子的俘获方式进行了模拟研究。选取由增强器(BRing)注入的能量为800 MeV/u、动量散度为±5×10^(-4)的^(238) U^(34+)典型离子,利用纵向动力学方向的粒子追踪软件ESME,分别模拟了不同俘获电压曲线下的俘获过程。通过对俘获结果的比较,选取了其中最为高效的俘获方式作为HIAF-CRing的工作方式。

CSRm变谐波加速

在研究兰州重离子冷却储存环(HIRFLCSR)纵向相振荡运动特性的基础上,对主环(CSRm)内重离子的加速过程进行了模拟研究。选取由扇聚焦回旋加速器(SFC)剥离注入的能量为7MeV/u,动量散度为±0.5%的12C6+典型离子,模拟了CSRm内束流的加速过程,加速的最终能量为1GeV/u。在加速过程中采用了变换谐波的方式,解决了较低能量下的加速问题。模拟结果给出了不同时刻粒子在纵向相空间的分布以及各主要高频参数随时间的变化曲线。

一种先进辐射源同步质子加速器关键参数设计

近年来,最高能量在250MeV左右的质子辐照装置因在质子治疗、质子辐照效应研究等领域的应用前景而受到广泛关注。清华大学目前正在计划建设一个此类质子辐照装置,其最高能量可达230 MeV,一个工作周期至少输出2×10^(11)个质子,且引出的束流是准连续的。该辐照装置的核心部分是一个能够将质子由7 MeV加速到230 MeV的同步质子加速器。简要介绍了该同步加速器的关键技术及设计结果,包括为实现高效累积足够流强而使用的剥离注入技术、为提升加速效率而使用的纵向绝热俘获技术以及为实现束流缓慢引出而使用的三阶共振引出技术。

HIAF-CRing中的俘获加速效率研究（英文）

以HIAF-CRing上典型离子^(238)U^(34+)为研究对象,对其纵向俘获和加速的动力学过程进行了研究。累积后的粒子能量为800 MeV/u,经过绝热俘获和加速后,粒子被加速至1 130 MeV/u。研究结果表明,通过选择适当的俘获时间、绝热参数以及相空间面积因子等参数,应用优化后的高频俘获加速曲线,可以获得更高的俘获和加速效率。通过粒子纵向动力学追踪软件ESME上进行模拟,得到了优化后的高频相位、高频电压曲线,使得俘获效率达到99.3%,加速效率近乎100%。同时确定出了CRing高频腔加速U^(34+)所需满足的特性参数,即电压需达到40 kV,频率范围是0.31~0.34 MHz。

CSRe减速模拟

对兰州重离子加速器冷却储存环实验环中束流的减速过程进行了模拟研究 ,采用变换谐波的方式将粒子减速到较低能量 ,以适应高精度原子物理实验的需要 .根据模拟结果得到了减速过程各个时刻粒子在纵向相空间分布 ,并给出了高频参数在减速过程中的变化曲线 .