介绍了“神龙一号”直线感应加速器电子束时间分辨能谱测量新方案--用螺线管磁场旋转束流法测量其出口电子束能谱,阐述了旋转束流法基本原理及测量方案设计,并且讨论了测量误差。此方案所测能谱为时间分辨离散型束流能谱,其误差与所测离散束流能谱相关。通过测量“神龙一号”加速器末端的电子束流在螺线管磁场中的旋转角度及角度展宽,从而得到脉冲电子束流能谱。

为计算强流脉冲束在螺旋管透镜6维相空间中的非线性传输,用Visual Fortran 6.5语言设计了一个计算程序,计算由漂浮空间、螺旋管透镜等元件组成的束流光学系统。程序在计算非强流脉冲束流的线性传输时,粒子的轨迹通过矩阵的直接相乘计算得出;程序在计算强流脉冲束流的非线性传输时,需要考虑束流中的空间电荷效应对束流传输的影响,在束流运动过程中,空间电荷场也在不断地变化,而且粒子运动的轨迹与空间电荷势又是相互依赖的,因此需要求得一个自洽的解,先把元件分成若干均等的区间,把电流分成若干等份,后采用束流电流迭代与元件区间迭代的计算方法。程序运行结束时,横向和纵向相图以及束流光学系统的束流包络线可以在微机屏幕上直观地显示出来。

用Lie代数方法分析了带电粒子束在二极磁铁中的非线性传输,包含了空间电荷效应.粒子在相空间中的分布采用K-V分布.轨迹分析的结果做到二级近似,根据需要,还可以扩展到三级或更高级近似.在分析中,将磁铁沿中心轨道分成若干小段.在每个小段上利用所得公式进行轨迹计算,得到自洽的解.然后重复此过程,作下一小段的计算,直到最后一个小段为止.