强激光与粒子束
2021, 33(8): 086002
1 中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201204
2 中国科学院大学, 北京 100049
波荡器磁中心轴的标定是保证自由电子激光装置波荡器安装准直精度的重要前提。介绍了一种利用磁靶标实现波荡器磁中心高精度标定的方法。设计制造了由若干块永磁块组合构成的磁靶标，其能产生一正一斜两个高梯度四极场。测出了两四极场垂直分量的零点位置分布并依此给出了磁靶标的具体使用方法。结果表明：标定后的波荡器磁中心在磁靶标坐标系中水平方向测量精度好于±20 μm，垂直方向测量精度好于±2 μm。
波荡器 磁中心标定 磁靶标 四极场 霍尔探头 undulator magnetic fiducialization magnetic landmark quadrupole Hall probe 强激光与粒子束
2018, 30(8): 085104
北京大学 核物理和核技术国家重点实验室, 北京 100871
根据束流动力学设计方案，使用电磁场计算软件CST Microwave Studio对带窗四翼型射频四极场(RFQ)结构进行了模拟研究，分析了加速腔结构参数对其物理特性的影响，得到了200 MHz质子带窗四翼型RFQ优化结构方案。该结构的比分路阻抗为79.5 kΩ·m，模式间隔达25.802 MHz。与传统的四翼型RFQ比较结果表明: 带窗四翼型RFQ具有较低的工作频率范围、良好的电稳定性以及较高的比分路阻抗。
带窗四翼型射频四极场 质子加速器 结构模拟 4-vane RF quadrupole with window proton accelerator structure simulation 强激光与粒子束
2014, 26(7): 075102
1 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院大学, 北京 100049
中国科学院近代物理研究所于2007年开始进行等离子体直接注入项目的预研。详细介绍了RFQ系统的高频参数测试的方法及结果, 并针对高脉冲功率的测试提出通过标定定向耦合器来测试脉冲功率的方法。介绍了系统锻炼的情况, 包括针对功率源末级和腔内电极的打火问题提出了理论的分析和改善的方法。高频参数的测试和载束实验证实整套系统满足加速器的设计要求。
等离子体直接注入 射频四极场加速器 动力学设计 功率锻炼 打火 传输线 direct plasma injection scheme radio frequency quadrupole accelerator dynamics design power conditioning sparking transmission line
中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201204
涡流效应是较快重复频率加速器必须考虑的问题。涡流效应引入的六极、四极、二极分量, 以及发热效应都会对环的参数如色品、工作点、共振、能量漂移等产生影响。通过计算引入不同效应的强度, 模拟了各种效应对环参数的影响, 并针对不同升能曲线和升能频率引入涡流效应的计算和比较, 得出了在目前考虑的频率范围内, 对主环影响较大的效应为六极场, 其它效应的影响需要较大的重复频率。并以此为依据选择了最终的工作曲线为半正弦, 上升时间为0.7 s。
涡流 六极场 四极场 二极场 发热 eddy current sextupole field quadrupole field dipole field heating
北京大学 重离子物理研究所, 核物理与核技术国家重点实验室, 北京 100871
介绍了北京大学分离作用射频四极场(RFQ)加速器的结构特点, 包括膜片式电极、支撑环式电极支撑系统、水冷系统、调谐系统及其工艺实现; 介绍了基于该分离作用RFQ加速腔进行的调谐测试、高功率实验和束流实验。结果表明: 调谐系统的频率调节范围及品质因数完全满足实验要求; 分离作用RFQ加速腔的输入功率可以达到33 kW以上, 满足高功率下稳定运行的条件; 在束流实验中, 把1.03 MeV的O+入射束流加速到1.65 MeV, 半高宽能散小于3%。加速器结构满足物理设计要求, 加速系统运行稳定。
加速器 射频四极场 分离作用射频四极场 加速结构 电极 电极支撑 accelerator radio frequency quadrupole separated function radio frequency quadrupole accelerating structure electrode electrode supporting system
北京大学 核物理和核技术国家重点实验室,北京 100871
在分离作用射频四极场(SFRFQ)加速腔中加入频率调谐装置,用步进电机驱动调谐杆运动,改变调谐板在腔中的位置来改变调谐板与支撑环之间的分布电容,从而改变SFRFQ腔的工作频率,使其谐振频率为26.07 MHz,实现了RFQ和SFRFQ组合加速系统频率的匹配。在完成两腔频率调谐的基础上进行了SFRFQ腔体1/6占空比高功率试验,轫致辐射谱的测量表明,SFRFQ极间电压在入射峰值功率为28.8 kW时已达到86.2 kV,超过了设计指标的70.0 kV。
分离作用射频四极场 频率调谐 高功率实验 轫致辐射谱 separated function radio frequency quadruple frequency tuning high power test roentgen spectrum
