具有铁磁回路的螺线管透镜的设计研究

文章介绍离子加速器中螺线管透镜优化设计的思路和方法。阐述了采用铁磁回路使螺线管透镜磁感应强度增强的系数κ与螺线管透镜几何参数(rz,tz)的单值关系。基于Poisson程序计算数据,给出了设计螺线管透镜rz、tz、κ的三维曲面图像,并用计算机拟合得到具有较高精度的经验公式。同时,根据该图像,编写了已知rz、tz查询κ的螺线管透镜优化设计的数据库文件SLD Y。运用该文件进行了实际设计,得到了满意的结果。

螺线管透镜对加速管束流匹配的影响研究

螺线管透镜具有轴对称性、结构尺寸小等优点,在束流传输系统中得到了广泛应用,然而螺线管透镜磁场的非线性部分(像差)会导致束流发射度增长,降低束流的传输效率。本文采用TRACK程序模拟,研究了螺线管透镜像差与束流发射度增长的关系,发现束流发射度的增长与磁透镜的磁感应强度有关,同时优化螺线管透镜的磁场均匀性有效抑制了束流发射度增长。此外,基于一种磁场均匀度较高的螺线管透镜研究了离子源引出系统与加速管的束流匹配过程,结果表明相比汇聚入射束和准平行入射束,发散入射束通过加速管后的束流包络较小,束流发散相对较缓慢。

螺线管透镜的三级李映射

用李代数方法分析了带电粒子在螺线管透镜中的运动 ,得到六维相空间中粒子轨迹的三级近似解 ,并包含了运动的相对论效应 .当需要时 。