HIRFL注入器系统改进

介绍了近年在ＨＩＲＦＬ注入器ＳＦＣ上所进行的和正在进行的一些改进工作和取得的效果．主要涉及中心区的重新设计加工，研制新的聚束器系统和新的轴向注入束运线。

用于硼中子俘获治疗的强流质子回旋加速器中心区结构优化设计

中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要求更高。为实现mA量级的束流的加速和引出,BNCT强流质子回旋加速器采取了增加负氢束流注入能量、增大磁铁镶条孔径、使用用于增大Dee盒头部张角的阶梯状结构及调整加速间隙的入口和出口高度等一系列中心区结构优化设计,有效地提高了中心区的相位接收度,改善了轴向电聚焦。在新的离子源注入能量下通过数值计算得到实测场下的轴向电聚焦和间隙高度的关系,选取合适的间隙高度获得最佳的轴向聚焦,从而确定了mA量级束流的注入和加速的中心区结构。同时在设计中考虑空间电荷效应的影响,计算了不同流强下的束流尺寸变化。中心区结构在实测磁场下的优化设计计算结果表明,BNCT强流质子回旋加速器中心区的束流对中好于0.5 mm,相位接收度大于40°,中心区最高可接收流强3 mA。目前,新的中心区结构已进入机械加工阶段。

Technical Study for Inflector and Central Region of High Intensity Central Region Model Cyclotron

The central region model (CRM) cyclotron is the experimental platform for the key technology study of a high intensity beam cyclotron.In this paper we introduce the spiral inflector and central region designed for the CRM cyclotron,including the physical design,the numerical control machining and the installation precision control techniques.The shape of electrodes is complex,and machining with a strict tolerance must be done by a numerical control machine tool with the number of its axles no less than 4.The electrodes of central region were finished by using 3-axle machine tools.The size of gaps between the ground and Dee tip is very important,a special device was made to guarantee the installation precision,and the error of gaps was controlled within±0.05mm.

SFC轴向注入系统和中心区的研究和设计

介绍了在ＨＩＲＦＬ注入器ＳＦＣ上进行的中心区、聚束器系统和轴向注入 束运线的设计、加工和调试结果．中心区的设计采用了两种注入半径及相应的 两套螺旋式静电偏转镜，解决了高频电压在某些工作区域偏低及三次谐波加速 时轴向注入线上空间电荷效应较为严重的问题．新的锯齿波聚束器系统不仅可 以提高聚束效率，而且还提出了采用半频聚束模式以提高ＳＦＣ与主加速器ＳＳＣ 的纵向匹配效率．新设计的轴向注入束运线配备了两台在线 ＥＣＲ离子源，提高 了电荷态分辨能力和注入相空间匹配能力，在提高注入效率的同时还改善了离 子源及束运线的工作环境和调束手段．

SFC的中心区改造

本文描述了SFC中心区的新结构,采用ECRIS后,在中心区安装了螺旋线型静电偏转器,磁极和D电极都作了修改,送入HIRFL的首次束流^(40)Ar^(8+)的流强可大于1.2μA。