强激光与粒子束
2022, 34(12): 124004
1 中国科学院 高能物理研究所 东莞分部, 广东 东莞 523803
2 东莞中子科学中心, 广东 东莞 523803
3 中国科学院大学, 北京 100049
介绍了中国散裂中子源（CSNS）直线加速器（Linac）采用的自主研制的束流变压器（BCT）系统。根据CSNS Linac的束流参数、加速器管道的横向孔径和纵向空间，专门设计了BCT进行束流宏脉冲流强的测量。在CSNS Linac试运行阶段成功地测量到了负氢粒子束流的宏脉冲信息，给调束运行提供了有利的保障和支撑。
束流流强 宏脉冲 束流变压器 磁环电感 中国散裂中子源 beam current macro-pulse beam current transformer toroid inductance China Spallation Neutron Source 强激光与粒子束
2018, 30(7): 075101
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 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 绵阳 621900
给出了相对论速调管放大器中归一化调制电流和电子束动能的积分微分方程，基于MATLAB平台编程并采用递推法、中心差分法、梯形积分法等数值计算方法计算了归一化束电流和电子束动能随归一化距离的关系，以及反映电荷守恒的归一化因子。最后计算了调制电流的n次谐波的模式强度随归一化距离的变化。
自洽的非线性理论 积分微分方程 电子束电流 电子束动能 模式强度 self-consistent nonlinear theory integrodifferential equation beam current beam kinetic energy mode strength 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063005
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
紧凑型回旋加速器作为重离子医学专用装置同步加速器的注入器，其引出系统设计所用的磁场为TOSCA模型计算磁场。通过单粒子轨道计算确定引出系统的元件类型及基本参数；通过多粒子跟踪确定最终的元件参数和束流参数。为了提高引出效率，改善引出束流品质，在引出位置磁场梯度较大的位置，安放了一块C型磁铁，以改善此处的磁场梯度。同时，为了消除此C型磁铁对主磁场的影响，在此区域安放了一对线圈。计算结果表明引出系统的设计能够保证引出束流的强度和品质符合同步加速器的要求。
紧凑型 重离子 回旋加速器 束流 肿瘤治疗 compact heavy ion cyclotron beam current cancer therapy 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2991
1 中国科学技术大学 近代物理系, 中国科学院基础等离子体重点实验室, 合肥 230026
2 西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
推导了Rogowski线圈理论，给出了任意Rogowski线圈的表达式。通过使用高磁导率的磁芯材料，增加线圈匝数，设计出了能有效测量前沿变化0.1 s、强度mA量级的电子束电流的Rogowski线圈，并测得了电子束等离子体装置中的电子束电流信号。利用推导的任意Rogowski线圈表达式，成功获得低频与高频共存的电流波形。测量结果表明，该电子束等离子体系统中存在束流振荡，振荡幅度达12%。
电子束等离子体 电子束电流 高频振荡 Rogowski线圈 electron-beam plasma electron-beam current high frequency oscillation Rogowski coil 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2877
中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
束流位置监测器(BPM)是粒子加速器束测系统中最为常见的元件, 该探头输出信号中除包含束流位置信息外还包含电荷量等其它信息, 可作为多参数束流诊断设备。采用BPM理论分析和数值仿真分析相结合的方法讨论了该种探头同时用于束流流强测量的可行性。在上海光源储存环上进行了束流试验, 测定了全环140个BPM的流强标定系数, 对BPM用于流强测量的分辨率、束流位置依赖性、频率依赖特性进行了测试, 根据实验结果讨论了该方法在当前技术条件下所能达到的性能及其局限性。
多参数束流诊断 束流位置监测器 流强测量 上海光源 multi-parameter diagnostics beam position monitor beam current measurement Shanghai Synchrotron Radiation Facility 强激光与粒子束
2010, 22(12): 2973
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
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
介绍了一种Tesla变压器型的强流电子束加速器.当变压器初级输入20kV左右的电压时,加速器二极管输出电压500kV,电流9kA,信号脉宽大约50ns,该装置具有结构简单,安装方便,运行可靠等特点.
Tesla变压器 电子束流 加速器 二极管 Teslatransformer electronbeam current accelerator diode.
1 中国科学技术大学火灾实验室,安徽,合肥,230027
2 中国科学院等离子体物理研究所,安徽,合肥,230031
根据离子束生物工程的需要 ,设计和研制了一台用于静电加速器的小型高频离子源。针对使用环境从理论上确定了离子源的结构和尺寸。通过实验调试取得了引出束流与引出电压、聚焦电压以及放电气压之间的变化特性曲线 ,测定了引出束流的束径包络 ,对束流的不稳定性进行了分析 ,在设计中采取了有效的措施抑制束流不稳定性。结果表明 ,离子源的最佳工作条件为引出电压 1 60 0～ 1 80 0 V,放电气压在 ( 4～ 8)× 1 0 -4 Pa范围 ,此时离子源可引出最大束流 3 0 μA。束流大小及其稳定性均达到预期要求。
高频离子源 束流强度 束径 RF driven ion source ion beam current beam radius
