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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>>

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
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HLSⅡ基于光学的测量系统及其相关研究

束流横向尺寸是一台加速器的重要参数,直观有效地对束流横向截面进行测量对一台加速器很重要。在直线加速器上,基于光学的横向截面诊断技术是一种传统而被广泛应用的手段。而在电子储存环上,基于光学的束流诊断技术更是不可替代的束流横向截面测量技术。本文首先调研了用于直线加速器上的束流横向截面测量技术和测量直线加速器束流发射度的传统方法和新兴方法;然后回顾了同步光成像法的缺点和改进办法。介绍了各种类型的X射线成像法在各大加速器上的应用。介绍了束流横向截面测量理论,包括束流发射度的概念,束流分布与束流尺寸,同步光的基本性质。介绍了同步光干涉法测量束团尺寸的理论。介绍了HLS Ⅱ上测量直线加速器发射度的原理。本文在前人工作的基础上,围绕合肥光源重大维修改造工程(HLS Ⅱ)的注入器束斑检测系统、同步光监视器、同步光成像法横向截面测量系统、同步光干涉法横向截面测量系统开展了一系列研究。这些工作包括:1)离线标定注入器束斑检测系统和同步光监视器的光学...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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合肥光源高亮度注入器束流测量系统的研制

束流测量诊断技术是每个加速器必不可少的部件,它作为加速器的“感觉器官”,描述了束流的特性和行为,对机器状态的测量和性能的改善起着至关重要的作用。本论文正是在此背景下,利用合肥光源高亮度注入器装置,对束流测量的一些方法进行了研究,为注入器束流品质的提高提供了必要的手段和依据。本文的重点是介绍合肥光源高亮度注入器束流测量系统中用到的各种测量方法、束流测量系统的研制以及束流测量系统在束流参数测量上的应用。本文首先介绍了合肥光源高亮度注入器的系统构成以及各个子系统的功能和相关参数,然后对合肥光源高亮度注入器束流测量系统的研制、测量和应用进行了详细的讨论。针对束团横向尺寸的测量,我们选择了YAG晶体屏和GigE Vision网络相机的方案。利用该系统,我们实现了相机缩放比(物体实际尺寸与其在图像中所占像素个数之比)的快速测量,同时测量了不同机器参数下,不同位置处的束团横向尺寸,并对束团尺寸测量中存在的误差进行了分析。针对低发射度的测量,我...  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国原子能科学研究院年报》2011年00期
中国原子能科学研究院年报

ADS用ECR离子源脉冲束流发射度的测量

测量了用于ADS研究的强流ECR离子源脉冲束发射度,离子源引出120mA/75keV的强流质子束,并通过调制微波电源实现离子源引出束流的脉冲化,脉冲频率50Hz,脉冲宽度1ms,上下沿约20~30μs。测量装置如图1所示。图1测量过程示意图因为脉冲束流是脉冲分布的,在每个周期内,只有一部分时间有束流,且存在上升及下降阶段,周期内其它时间没有束流。在每一测量点处,每个扫描电压值下,测量的不是1个恒定束流值,而是1列脉冲的束流。在测量时脉冲与测量AD转换同步,即所有测量进行AD转换的开始都要与束流的脉冲信号形成稳定的同步关系;测量到的1列脉冲信号,经过转换计算,取平均值,作为1个扫描电压所对应的束流强度值。束流脉冲是由1个外部脉冲信号发生器给出方波脉冲信号到微波电源来实现的,利用这个外部信号加...  (本文共1页) 阅读全文>>

《原子能科学技术》1940年10期
原子能科学技术

梯度法对HIRFL束流发射度的测量

梯度法对HIRFL束流发射度的测量赵红卫,沈志清,魏宝文(中国科学院近代物理研究所兰州,730000)利用磁四极透镜和二次发射多丝剖面监测器测量了HIRFL横向束流( ̄(12)C ̄(6+))发射度。测量中采用了多次测量和最小二乘法拟合的方法,给出了发射度及其测量误差的计算方法和测量结果。关键词束流发射度,束流剖面,透镜场梯度兰州重离子研究装置(HIRFL)是一台组合式两级加速器。为了研究HIRFL束流特性,提高束流品质,对束流发射度的研究和测量是必要的。HIRFL束流可近似为标准理想束,即束流粒子所受力场为线性场,束流在两维横向相平面内具有椭圆形边界,并忽略粒子的色散、像差和自由度耦合等因素。因此我们可以通过测量束流的σ矩阵元σ_(11)、σ_(12)、σ_(22)而确定横向束流发射度。1测量原理 ̄[1,2]在束流传输线上任选两点A和P,A和P之间设置一个磁四极透镜。A到P的传输矩阵为M,A点处的束流特性矩阵为σ_A,则根据束流...  (本文共6页) 阅读全文>>