强激光与粒子束
2023, 35(11): 114001
中国科学院,离子束生物工程学重点实验室,合肥,230031
采用对静电加速器终端电压的稳定性进行控制,以提高单离子束流品质.设计了陷波器、低通放大器、带通放大器、误差放大器等信号处理电路.陷波器为双T形结构,其中心频率为50 Hz,此频率用以滤除工频干扰.带通放大器的中心频率为35 Hz,带宽为60 Hz.误差放大器输出0～10 V的控制信号,控制电晕针放电电流.测试了单离子束能谱和束斑.结果表明:静电加速器终端电压稳定性得到明显改善,其不稳定性小于1%,提高了单离子束束流品质.
静电加速器 终端电压稳定性 旋转伏特计 单离子束 强激光与粒子束
2007, 19(11): 1896
为了使RF离子源具有良好的引出特性,测试了吸极几何参数、振荡器板压和引出电压对离子源聚焦度的影响,对实验结果进行了分析.在其它参数不变的情况下,吸极的外径D与内径d之比存在最佳值,增加D/d,有利于过聚焦的离子束恢复聚焦状态.吸极的长度为L,石英套管比吸极长l.当l/D增大时,聚焦度上升,引出束流下降.L/d之比减小时,聚焦度增大.当L/d小于4时,聚焦度增加趋势变缓.综合考虑聚焦度、引出束流和气压,D/d,l/D,L/d适宜的选择范围分别为1.6～2.1,0.7～1.1,4～7.增加振荡器功率会使离子束呈弱聚焦,而增加引出电压会使离子束呈过聚焦.振荡器功率和引出电压都存在最佳值.
静电加速器 离子源 离子束 聚焦度
1 郑州大学物理工程学院,河南,郑州,450052
2 中国科学院高能物理研究所,北京,100080
4 MV静电加速器由高压系统、离子源及束流系统、控制系统和气体系统四部分组成.调试中出现了离子源不起弧、加速管破裂、控制系统失灵和输电带输电能力降低等技术问题,分析了出现这些问题的原因,然后分别采取了相应的措施加以解决:变换工作流程,在每次关机前先把引出电压降为零,开机时等离子源起弧后再把引出电压升到预定值;对过渡法兰进行车加工,重新封装;对高压端的控制设备采取屏蔽措施,在输入、输出端使用TVS二极管,对控制软件进行抗干扰设计;对绝缘气体进行循环干燥等.调试出了流强为100 μA、能量在3 MeV以上的稳定质子流.
静电加速器 加速管 离子源 离子束 Electrostatic accelerator Accelerator tube Ion source Ion beam
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳,621900
2 中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州,73000
高平均功率自由电子激光研究中,电子束质量是关键.针对高平均功率自由电子激光目标参数,提出了直流高压连续波光阴极注入器,给出了注入器的束流动力学过程.为了降低输出束流横向发射度,采用特殊结构设计的静电加速腔,加速电压1MV,最大加速梯度10MV/m.用PARMELA程序进行了粒子动力学模拟,电子束束团电荷为0.5nC,束团长度10ps时,注入器输出束流归一化发射度均方根值为5.8mm*mrad.
光阴极注入器 静电加速器 高平均功率FEL 电子束发射度 Photoinjetor Electrostatic accelerator High-average-power FEL Electron beam emittance
