强流质子直线加速器低能输运线束流动力学研究 - 王常强; 杨京鹤; 杨誉; 闫洁; 范雨轩; 吕约澎; 李良; 王修龙; 王国宝 (原子能科学技术, 2025)
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.