中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
针对强电场中电场渗透的问题, 采用特殊的法拉第筒法测量脉冲束流强度: 在法拉第筒入口处用栅网屏蔽强电场, 并用在收集板上加正压的方式抑制二次电子。采用解析计算和数值模拟方式对栅网的形状进行了选择, 在同样的栅网丝宽和透过率的前提下, 通过正六边形栅网的渗透电场最弱, 因此选择正六边形栅网。将设计的法拉第筒用于一台真空弧离子源的束流强度测量, 获得了该离子源的束流强度波形, 其峰值流强约为550 mA; 利用测量结果计算了混合离子束在Cu收集板上的二次电子发射系数, 约为2.0。
强电场 束流强度 法拉第筒 栅网 二次电子 strong electric field pulsed ion beam current Faraday cup grid secondary electron 强激光与粒子束
2016, 28(11): 115102
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
采用一维无碰撞的动力学鞘层模型计算了脉冲等离子体在恒压引出时的等离子体鞘层厚度变化,分别对短脉冲和长脉冲放电时的离子源发射面演变进行了分析.结果表明:对于短脉冲放电,发射面位置的变化相对等离子体密度的变化存在一定时间的延迟;对于长脉冲的上升沿和直流放电的开启阶段,鞘层厚度变化的速度与离子初始速度相关,稳定后发射面的位置与离子初始速度和等离子体密度的乘积相关.
脉冲离子束 发射面 束流引出 鞘层厚度 pulsed ion beam plasma sheath edge beam extraction thickness of plasma sheath 强激光与粒子束
2015, 27(8): 085105
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
真空弧离子源的引出束流具有低能、强流等特点，当离子源工作在单脉冲模式时，被广泛采用的缝-杯式和Alison式发射度测量方法不再适用。采用基于成像板的胡椒孔法测量了真空弧离子源的发射度。初步研制了胡椒孔法发射度测量装置，利用该装置测量了引出电压为64 kV时脉冲束流的发射度和发射相图。在x方向和y方向，测得归一化均方根发射度分别为6.41,4.61 π·mm·mrad。测量结果表明该真空弧离子源在64 kV时的归一化发射度远大于其他类型的离子源的发射度。
发射度测量 真空弧离子源 胡椒孔 单脉冲束 emittance measurement vacuum arc ion source pepper pot single pulse beam
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
为了对高压倍加器和静电加速器等低能加速器中一些具有特殊结构的轴对称静电元件进行模拟和设计，采用传输矩阵法编写了直流束的束流光学计算程序，并利用该程序对高频离子源预聚焦系统和移动式加速器中子源的束流光学系统进行了模拟和设计。程序将整个轴对称静电场区域看作厚透镜，并均分成若干个小区间，先利用其他电磁场软件计算区域内的轴上电势分布，然后根据该电势分布计算每个小区间内的束流传输情况得到束流的包络曲线。该程序可以用于计算非线性效应可忽略的复杂轴对称静电场中强流和弱流束的传输，且所需计算时间很短。
束流光学 束包络 传输矩阵法 轴对称静电场 移动式加速器中子源 beam optics beam envelope transfer matrix method axial symmetrical electrostatic field compact accelerator-driven neutron source
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
采用软开关电源技术和叠层式倍压器方法，研制成一台200 kV高压发生器，介绍了其工作原理和结构。高压开关电源主要由功率变换器、中频升压变压器和高压倍压器组成。其主要技术指标为：高压200 kV，输出电流10 mA，工作频率20 kHz,电压稳定度1%，纹波系数2%，连续工作时间为8 h。测试结果表明,该高压开关电源的性能指标达了设计要求。
功率变换 倍压 高压 中频 连续工作时间 power conversion voltage multiplication high voltage intermediate frequency continuous working time
中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
介绍了移动式加速器的工作原理、结构和调试过程。该加速器具有体积小、重量轻、束流稳定度高、束斑直径小的特点。移动式加速器是首次在中国工程物理研究院应用于快中子照相。在调试过程中测试了小型移动式加速器的束流稳定性等参数, 采用伴随粒子方法测量了直流中子产额。通过移动加速器和数字照相系统的组合, 获得了初步图像。
移动加速器 快中子 数字照相 中子产额 removable accelerator fast neutron digital radiography neutron yield
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900
束流传输系统是中子发生器研制、调试和技改等工作顺利进行的重要依据。为此开展了中子发生器束流传输系统研究工作,阐述了传输系统光学特性和组成。以ns-200中子发生器为代表实例,详尽地分析了传输系统的组成和各光学透镜的特性。根据LEADS软件要求,生成该器束流传输系统数据输入卡,调用软件相应各光学元件计算模块,进行了模拟计算,给出了束流传输包络图。束流传输模拟计算结果与原设计要求基本一致。
中子发生器 束流传输 模拟计算 聚焦系统 neutron generator beam transmission simulation calculation focusing system
1 电子科技大学,物理电子学院,成都,610054
2 中国工程物理研究院,核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
诊断电子回旋共振离子源等离子体的传统方法是采用传统的单探针无发射时测量伏安曲线,并根据曲线的拐点由理论公式计算出的等离子体密度.本文设计并研制了等离子体密度的测量装置.采用单根朗缪尔探针(该探针可以用来发射电子)测量等离子体的伏安特性.在探针有发射和无发射两种状态下测量得到两条伏安曲线,根据这两条曲线的"分叉点"得到等离子体电位,然后根据该电位直接由计算机计算出电子温度、电子密度.采用该新方法,测量得到的等离子体参量空间电位约为17 V,悬浮电位约为-5 V,电子温度约为4.4 eV,离子密度为1.10×1011 cm-3,与传统方法计算出的等离子体1.12×1011 cm-3相比,两者相差仅1.8%,但新方法效率和精度更高.
电子回旋共振离子源 等离子体密度 朗缪尔探针 等离子体电势 离子束流 强激光与粒子束
2007, 19(12): 2095
1 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
2 电子科技大学物理电子学院,四川,成都,610054
在中子发生器中采用ECR离子源是一种新技术.由于受结构的限制,ECR离子源不能像高频源离子源那样通过观察气体放电的颜色判断其工作状态,所以在运行中调节状态非常困难.解决这个问题的方法是:用定向耦合器加微波小功率计的方法在线测量ECR离子源的微波入射功率,通过微波入射功率可以直接得到ECR离子源引出离子束流的大小,从而推断微波信号源的放电过程是否正常,然后调整ECR离子源,最终使中子发生器工作在最佳状态.从ECR离子源后面的引出电极测得的最大束流为20 mA,且工作长时间稳定,当微波功率在160 W～500 W之间时,放电效果较好,离子束流随微波功率的增加而增加.
ECR离子源 微波功率 在线测量 离子束流 ECR ion source Microwave power On-line measurement Ion beam current
中国工程物理研究院,核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
阐述了正弦波速调管聚束理论及具体实现方法,给出了相应的计算公式.结合ns-200加速器的结构特点,运用该法确定了聚束装置的主要参数:聚束筒长度、等效漂移长度、聚束电压等,为ns-200加速器设计了聚束装置.将该装置安装于加速器,通过调试,获得了半宽为3.5ns的聚束脉冲,实现了纳秒脉冲运行方式.
加速器 聚束 速调管 Accelerator Bunch Klystron
