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一种测量束流发射度的新方法

关于束流发射度的测量方法已有几种报导,它们的结构虽有所不同,但其原理都是一样的,即测量束流不同半径处的离子发散角。这里我们将介绍一种测量束流发射度的新原理。 我们知道离子束在(尸劝相平面内的发射相图是一个椭圆,其方程可以写为 QrZ一ZPr,‘+R,‘2==‘2(1)这里‘是束流的发射度,Q、P、R是束流向量,它们之间的关系满足下式 RQ一PZ==‘2(2)显然,只要求得了束流某一截面处的R、Q、P值,就可以求得束流的发射度,并可写出束流在该截面处的发射相图的椭圆方程。 在束流的自由漂移空间内,我们取束流的某一横截面,并令该处的束流向量为e,、尸。、R。,如果取该横截面与束轴Z的交点为Z轴的原点,那么束流在自由漂移空间内的束包络方程为 ,孟一ZPoz一QozZ=R。(3)如果取Z二O,Z=Z,和Z=Z:处的束流半径分别为,,,‘飞,和探2,根据方程(3)有犷。言=R。,.登一2尸。Z;一QoZ全=R。r.盆一ZPoZZ一QoZ盆...  (本文共3页) 阅读全文>>

中国科学技术大学
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高亮度光阴极注入器的特性研究和束流品质提高

短波长自由电子激光、逆康普顿散射X光源等大型科研装置以及各种基于超短电子束的探测技术都需要高亮度电子束作为驱动,而电子注入器是产生高亮度电子束的关键装置。光阴极注入器能够产生具有低发射度、短束团长度等特征的高亮度电子束,已然成为加速器领域的热门研究课题。但是更低发射度、更短束团、更高亮度的设计目标以及装置运行中的技术限制对光阴极注入器的设计者提出了更多挑战,因此有必要对光阴极注入器的特性以及如何进一步提高束流品质进行深入的研究和探讨。本论文围绕光阴极注入器这一前沿课题对电子枪热发射度的测量方法、暗电流的特性研究和消除方法、微波腔的偏轴束流动力学研究和发射度补偿策略、注入器中的束团速度压缩优化技术、金属阴极的量子效率提高等方面进行了研究。论文首先简要阐述高亮度电子源的研究现状、光阴极注入器的特点以及束流品质相关概念。在介绍光电发射过程、发射度常规测量方法之后,提出了基于漂移段测量热发射度的新方法,并对其涉及的物理过程进行详细的研究...  (本文共231页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

紧凑型THz-FEL源的束斑检测系统的研制

太赫兹自由电子激光(THz-FEL)因其光波段位于红外波段和微波波段之间而具有一些独特的性质。基于太赫兹辐射成像技术,在军事通讯、安全检查等前沿领域,THz-FEL能够得到充分的利用和发展。世界各地的学者都十分关注对THz-FEL的研究,在国家科技部等支持下,华中科技大学建造了一台能量为14MeV紧凑型THz-FEL源直线加速器。本文所做工作正是为了给这台加速器的稳定运行提供必要的监控手段,这其中包括束斑横向截面尺寸的测量、束流横向发射度的测量以及束流能散的测量。这些参数描述了束流的特性和行为,最终决定了出射自由电子激光性能是否能达到要求,是衡量一台加速器束流品质的重要参数。束斑横向截面尺寸的测量是测量其他横向参数的基础,本文为该加速器搭建了一套束斑检测系统。所测量的束斑横向截面尺寸经后续数据处理可得到束流的发射度以及能散。束斑检测系统由两个部分组成,分别为步进电机控制系统和束斑采集处理系统。基于对步进电机的运动控制,步进电机控...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)

ECR离子源发射度测量系统设计

中国科学院近代物理研究所依托加速器大科学装置,在核物理领域做出了许多成果,加速器的设计与运行是其重要内容之一,而离子源是产生束流的关键环节,在加速器整个装置中扮演着重要角色。近年来,随着粒子加速器技术的迅猛发展,加速器对离子源注入束流品质的要求也越来越高,快速准确地测量束流的发射度对于离子源系统的调试、运行和性能研究显得尤为重要。设计一套稳定、快速的束流发射度测量系统,更好地为物理调束人员和物理实验人员服务,是本课题的主要研究内容。国内外加速器控制系统的主流软件架构和开发工具主要是实验物理与工业控制系统(EPICS),它采用的标准模型是分布式控制系统,以统一的系统架构开发设备驱动程序,运行稳定。近物所的多数控制系统软件近年来正在逐步向EPICS转型。目前,所里的束流发射度测量系统主要通过LabVIEW来实现。随着对测量系统稳定性的要求越来越高,本课题提出了设计基于EPICS的束流发射度测量系统。本课题基于EPICS软件系统,开发...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

《原子能科学技术》1988年04期
原子能科学技术

加速器束流发射度测量

一、引言 加速器束流发射度是束流本身的一个重要特性参量,它完整地描述了束流的径向性能。发射度的测量,为加速器输出束流的使用提供了确切的依据,特别是对于束流的传输来说,有效发射度及其。矩阵是计算传输过程中束流包络所必不可少的初始条件。 测量发射度的基本方法是:在位置座标(二或y)上对束流取样,然后对取样束流进行散度分析,从而根据束流位置(截面)和散度,在二维相空间(礼尸)或(y,y’)中求出相面积,得到发射度。其具体方法有:(1)缝、孔一单丝扫描法和缝、孔一多丝探测法t‘一4],用缝、孔取样,单丝扫描或多丝靶探测,得到取样束的散度:作相图求得发射度;(2)偏转法ts,61,用电或磁偏转极使束流移动,完成取样和散度分析;(3)束流截面监测法〔7,,用两个截面监测器相对束腰移动测量而得到发射度;(4)输运法(或称三点法)〔“玩分别测出:;,:2,;3三处的束截面,算出有效发射度。 上述前两种方法,主要用于电子枪、离子源、以及低能束流发...  (本文共5页) 阅读全文>>

《广西大学学报(自然科学版)》2010年05期
广西大学学报(自然科学版)

~(238)U束流发射度的测量

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(Center for Isotopic Research on Cul-tural and EnvironmentalHeritage,简称CIRCE)的加速器质谱(AcceleratorMass Spectrometry,简称AMS)实验室成立于2004年。CIRCE-AMS装置从美国NEC公司引进,只有一条束流线,主要用于14C及26A l的AMS测量,同时进行核天体物理反应截面的测量研究。为满足研究多元化的要求,对系统进行了升级。在高能静电分析器后增加一个开关磁铁,这样不仅能额外增加4条束流线,而且还可以进一步压低AMS测量中的同位素本底。其中右20°束流线为锕系元素AMS测量专用,主要用于测量236U和Pu的同位素。人工放射性核素236U的半衰期为2·34×107a。自然界中的236U主要是通过235U俘获一个中子235U(n,γ)236U产生,其次是通过240Pu的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《核技术》1987年06期
核技术

束流发射度的测量

一、引言 在束流输运系统中,快速而精确地测定束流的发射度,对于提高束流传输效率、调节并保证束流达到预期的场所,是十分重要的。通常在测定束流发射度时采用移动缝隙法‘1J或电磁偏转方法‘21。这些方法不仅需要附加一些较复杂的装置,而且测量时费时费力。特别是这些方法都必须采用缝隙装置,在测量时截留了大部分束流流强,因而必须强迫冷却,而在测量后,这些缝隙装置又带有很强的放射性。除了以上这些问题以外,由于束流在缝隙上的散射,又使测量结果的误差增大。Fermi实验室的E.R·Gray〔31、CERN的G·Baribaud和C.Metzger【4]曾用测量束流剖面的方法来测定束流的发射度。他们测量一段漂移空间内三点的束流剖面,然后再定出束流的发射度。在测最中发现,为了使束流发射度测最的相对误少;,能降至最小值,必须使三点中的一个测定点,通常是中间的测定点位于束流的成腰处。以后GAN比的R·Anne等人LS]采用另一种间接测量法,在四极透镜后,...  (本文共7页) 阅读全文>>