强流质子直线加速器低能输运线束流动力学研究

TL53; 在低能输运线内,空间电荷、聚焦线圈球差以及束流切割器等引起束流发射度的变大和束流中的H2+、H3+等杂质粒子均会增加束流与后续结构的匹配难度,并且为满足实验终端及环形加速器的注入要求,需要将束流切割成不同时间结构.设计低能输运线为双聚焦磁铁结构,并且利用双倾斜极板束流切割器完成脉冲时间结构的切割.优化聚焦磁铁结构,设计带有导向线包的聚焦磁铁以缩短束流输运线长度,降低发射度的增加,并通过动力学模拟计算实现离子源到切割器和RFQ加速器的束流匹配.针对H2+、H3+,根据束流包络设计多级准直结构,降低其在束流中的占比.根据束流动力学设计完成低能输运线束流实验,测试结果表明在传输线出口束流...

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Published in原子能科学技术 Vol. 59; no. 2; pp. 487 - 493
Main Authors 王常强, 杨京鹤, 杨誉, 闫洁, 范雨轩, 吕约澎, 李良, 王修龙, 王国宝
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国原子能科学研究院,北京 102413 01.02.2025
Subjects
emittance
Glaser
发射度
beam dynamics
低能输运线
low energy beam transport line
束流动力学
聚焦磁铁
束流切割器
beam chopper
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2024.youxian.0335

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Summary:TL53; 在低能输运线内,空间电荷、聚焦线圈球差以及束流切割器等引起束流发射度的变大和束流中的H2+、H3+等杂质粒子均会增加束流与后续结构的匹配难度,并且为满足实验终端及环形加速器的注入要求,需要将束流切割成不同时间结构.设计低能输运线为双聚焦磁铁结构,并且利用双倾斜极板束流切割器完成脉冲时间结构的切割.优化聚焦磁铁结构,设计带有导向线包的聚焦磁铁以缩短束流输运线长度,降低发射度的增加,并通过动力学模拟计算实现离子源到切割器和RFQ加速器的束流匹配.针对H2+、H3+,根据束流包络设计多级准直结构,降低其在束流中的占比.根据束流动力学设计完成低能输运线束流实验,测试结果表明在传输线出口束流强度为59.6 mA,束流发射度为0.245 mm·mrad,束流纵向切割后可实现400 μs和100 ns等不同脉冲宽度束流.束流强度、发射度和脉冲结构均能满足目标要求.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2024.youxian.0335