计算机模拟CT法测量束流发射度的弧度定标

发射度是反映加速器束流品质的重要物理参数,束流发射度的精确测量在工业生产中日益重要。CT法测束流发射度是利用CT原理与参数可调的输运元件相结合的方法测束流发射度。该方法具有对实验器材要求不高,不需要预设初始束流发射度图像,测量精度高的优点。在以往的CT法测量束流发射度实验中,四极磁铁的控制电流是均匀选取的,均匀的电流值对应的投影角度是不均匀的,角度的不均匀造成发射度图像的重建精度不高。提出先计算出的均匀角度对应的电流值,再根据电流值调节四极磁铁的控制电流;并编写模拟程序,进行模拟计算。模拟计算结果表明:弧度定标确定四极磁铁的控制电流比直接选取均匀四极磁铁电流值的方法测得的发射度更精确,同时减少了测量次数。     

CT法测束流发射度的计算机模拟

主要介绍一种利用CT法测量相空间束流发射度的技术,通过一系列二维相空间束流图像的计算机模拟重建,根据对相关计算结果的分析,表明该技术具有很高的测量精度,可以为研究束流传输、验证束流动力学理论提供所需的可靠束流相空间参数.     

~(238)U束流发射度的测量

为实现236U的高灵敏测量,对意大利那不勒斯第二大学的同位素研究环境与文化遗产中心的加速器质谱装置进行了升级改造。采用单缝单丝法测量了238U的束流发射度,并与13C和H的束流发射度进行了比较。测量结果表明,238U在X方向和Y方向的边界发射度分别为(9.5±1.0)、(2.7±0.3)mm.m rad。根据测量的发射度数值,确定了拟安装的飞行时间探测器在束流线上的位置。     

一台多功能发射度测量仪

测量束流发射度的方法很多,我们主要参照单缝移动、探针扫描、在函数仪上画相图和电偏转在示波器上连续显示相图的方法,设计了一台机械移动和电偏转相结合的发射度测量仪.     

计算机模拟噪声对CT法测束流发射度的影响

束流发射度的实际测量过程中,外加电流和个别束流粒子打到荧光靶上产生X射线对束流稳定性产生一定影响.外加电流产生的影响称为本底噪声,个别束流粒子打到荧光靶上产生X射线构成的影响称为突变噪声.利用计算机对未受干扰的二维相空间密度分布函数进行模拟,在详细考察CT法测束流发射度的测量精度的基础上,对受干扰后的二维相空间密度分布...     

强流质子加速器束流匹配研究

为了使感生放射性降低到可以接受的水平,强流质子加速器必须减少柬流损失。不同加速段间的束流匹配是减少束流损失和发射度增长的关键之一。研究了一台常温加速结构不同段间的束流传输线的匹配设计问题。采用TRACE3-D软件以及其他多粒子模拟软件,研究了在不同匹配状态下的束流特性。结果表明,设计所采用的横向和纵向匹配手段,能够有效地控制束晕产生和束流发射度的增长。     

微机控制阶梯波慢扫描电路

本文介绍了在相对论电子束起初发射度测量系统中我们研制的微机控制阶梯波慢扫描电路工作原理     

低能传输段空间电荷补偿效应

近些年来,随着基础科学和应用科学对强流加速器需求的日益增加,强流加速器得到了很大推广和发展.在强流加速器的低能段,空间电荷效应会导致束流发射度的增长,束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电荷补偿是指束流可以通过吸收与束流电性相反的粒子从而减少束流空间电荷发散力的一种效应.北京大学自主开放了PIC-MCC空间电荷补偿模型,该模型被应用在H+和H-束流的空间电荷补偿模拟当中,且得到了与实验符合得比较好的结果.     

低能传输段空间电荷补偿效应（英文）

近些年来,随着基础科学和应用科学对强流加速器需求的日益增加,强流加速器得到了很大推广和发展.在强流加速器的低能段,空间电荷效应会导致束流发射度的增长,束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电荷补偿是指束流可以通过吸收与束流电性相反的粒子从而减少束流空间电荷发散力的一种效应.北京大学自主开放了PIC-MCC空间电荷补偿模型,该模型被应用在H+和H-束流的空间电荷补偿模拟当中,且得到了与实验符合得比较好的结果.     

溅射式PIG源的研制

本文介绍一种将冷阴极发射式PIG气体放电源改装成溅射式PIG源以获得多种固体元素离子的方法。对改装后的离子源的放电参数进行测量与讨论,并对离子源所产生的束流性能进行测量。     

低能电子储存环lattice设计

描述了一台低能电子储存环的lattice设计,包括线性光学参数设计和非线性动力学孔径优化.该储存环有两种运行模式,在低发射度模式下束流发射度接近软X射线衍射限制发射度,光源亮度远高于合肥光源,同时用于安装插入元件的直线节数目较多;在等时性模式下线性动量紧缩因子连续可调,能够较方便地调节束团长度.     

强直流双等离子体离子源

本文报导了一个强直流输出的双等离子体氢(氘)离子源.当引出电压为18kv 时,可输出100mA 的氢离子流.利用90°偏转磁分析器对引出束流的质量成分作了分析,质子比可达到64%.采用多缝探针法和离子束感光法测定了束流发射度和亮度.在输出流强为50mA,束能量为16kev 时,束流的归一化发射度(相空间面积×βΥ/π)和归一化亮度分别为0.48mm·mrad 和4.4×10~6A/cm~2·rad~2.在不同的工作参数下,测定了源的运行特性.     

亚微米级超低发射度注入器年度报告

该报告重点对超导光阴极注入器和常温光阴极微波电子枪两种有发展前景的超低发射度电子源进行研究。该年度完成了超导光阴极注入器的安装和常温光阴极微波电子枪的研制,进一步改进注入器各个子系统的稳定性和精度,针对两种不同类型的光阴极注入器开展了束流实验,得到了稳定的接近m A量级的电子束流和高品质的高峰值流强的电子束流;进行了紫外驱动激光的性能优化研究;在高平均流强超导注入器的驱动激光上发展了调光技术,便于强流电子束的束流测量与分析研究;研制了亚皮秒同步控制系统,进行了在线测试实验。     

强流离子束的束包络方程与束包络计算——Ⅰ.强流离子束的束包络方程

在考虑了强流离子束自身空间电荷效应和束流初始特征(束流发射度)的情况下,本文给出了强流离子束在电磁场中运动的束包络方程.同时也给出了强流离子束分别在静电场、静磁场和自由空间(即等位空间)中运动的束包络方程.     

高压直流连续波光阴极注入器

根据高平均功率自由电子激光对电子束的要求,提出了直流高压连续波光阴极注入器,并进行了相应的束流动力学过程研究.采用特殊结构设计的静电加速腔,其加速梯度可以达到10 MV/m.当静电场的加速距离10 cm,漂移空间50 cm时,脉冲宽度为10 ps,阴极表面的束斑半径为2 mm,束团电荷为0.5 nC的电子束,输出束流归一化发射度为5 mm·mrad;用PARMELA程序进行了粒子动力学模拟,注入器输出束流归一化发射度为5.8 mm·mrad.     

畸变的束流相图的测量方法

用缝针法和孔针法来测量束流相图的结果往往不同,本文讨论了这两种方法的关系,说明了不宜于用缝针法来测量由于象差而产生严重畸变的束流相图,并提出了一种改进的测量方法——单孔移位、逐点测量法,且用此方法测得了畸变成S 型的束流相图.     

条形射频源大口径离子束刻蚀机性能(英文)

针对大尺寸基底往复扫描条形离子束来实现大面积刻蚀的特点,实验测试了基于射频感应耦合等离子体离子源大型离子束刻蚀机的性能.利用法拉第筒扫描探测系统在线测量束流密度,通过控制气体流量、调节加速电压等,得到了纵向束流密度±5.3%均匀性的较好结果.刻蚀实验表明40 cm长度范围刻蚀深度均匀性为±5.4%,同时具有较好的束流稳定性.添加束阑,并结合掩模修正束流,会得到更好的束流密度与刻蚀深度均匀性.     

诊断中性束热量测试系统的设计与实现

文章论述了利用Sensoray 2600系列智能模块开发DNB热量计测试系统,以及对注入中性粒子束流功率和束分布测量的工作原理.该系统将使从DNB装置中引出的束流的功率和束分布得到准确测量,以达到对中性束注入器装置放电过程的精确控制,指导对束线工作参数进行优化选择,从而得到高品质的束流.     

合肥光源满能量注入系统物理设计

描述了合肥光源储存环满能量注入系统的物理设计,包括设计目标、局部凸轨物理参数选择和系统性能模拟.解析分析和数值模拟结果表明,新设计注入系统具有非常高的注入效率,配合合肥自由电子激光实验装置中直线加速器改造,注入效率接近100%;同时,储存束流扰动很小,质心发射度增长满足束流稳定性要求,系统具有向准恒流运行模式发展的潜力.     

串列加速器分束并行束线概念设计

为了使分束并行管道得到足够束流流强,首先对光阑分柬孔径处柬流流强进行理论计算,得出光阑孔径参数与束流流强之间函数关系式;在此基础上对理论计算进行了模拟验证,并考察了不同分柬孔径下柬流发射度的变化;最后对整条柬流线结构布局进行分析计算,得出各光学元件参数。计算结果准确可信,能够满足核物理实验终端用户对柬流品质要求．