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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>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

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>>

北京大学
北京大学

低能强流脉冲离子束的发射度与离子比测量

当今RFQ加速器已成为离子加速器发展的一个热点,在放射性核束加速装置,散裂中子源和加速器驱动洁净核能系统等重大科学工程以及小型加速器中子源等方面得到广泛应用。本论文介绍了国内外和北京大学重离子物理研究所在RFQ加速器及相关的ECR离子源、LEBT、发射度测量等方面的研究进展。目前北京大学重离子物理研究所正在研制基于RFQ加速器的中子照相装置,这就要求ECR氘离子源可在额定引出电压下引出足够强的束流,且具有高的D~+离子比和低的发射度;并要求LEBT具有高的传输效率。因此需要对其中的关键问题进行研究,包括各项因素对离子源引出束流的流强、发射度和D~+离子比的影响,以及这些参数经过LEBT传输后的变化;微波功率源调制对离子源引出束流的发射度和D+离子比的影响等。本论文主要围绕强流RFQ加速器、ECR离子源以及低能束传输系统进行实验研究,侧重建立强流脉冲离子束发射度和离子比的测量和数据处理方法,并对作为RFQ加速器的注入器的ECR离子...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

《核电子学与探测技术》2014年02期
核电子学与探测技术

BEPCII直线加速器发射度丝靶测量及软件开发

束流发射度是反映直线加速器束流品质的重要参数,也是衡量和判断直线加速器状态的重要依据。BEPCII直线加速器对正电子和电子束流均有着严格的发射度限制,能够准确和迅速地进行发射度测量,对BEPCII直线加速器有重要的意义。BEPCII直线加速器曾经采用荧光靶测量法测量发射度,即改变四极磁铁励磁电流,测量获取的束流横截面荧光图像得到束流包络,通过对束流包络和励磁电流的拟合计算得到束流发射度[1]。但是荧光靶测量法有明显的不足:图像采集使用摄像头,分辨率低,测量精度不高;荧光靶对束流有阻挡作用,测量时需要改变磁铁状态,影响储存环对束流的使用,不能实现边注入边测量;数据处理实时性较差等。为了改善直线加速器的发射度测量,近年来,BEPCII开始采用丝靶束流截面系统测量束流发射度。BEPCII丝靶测量系统由直线加速器末端的一组丝靶探测器组成,用来测量直线加速器出口的束流发射度,能够在不影响BEP-CII储存环注入的情况下,实现对束流发射度的...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

LIA强流束聚焦过程数值模拟与透镜设计

论文研究磁透镜在LIA中聚焦强流相对论电子束。在轴对称系统中,基于同时考虑束流空间电荷效应和透镜磁场非线性作用的三阶精度束流轨迹方程,建立非层流无碰撞数值模拟模型,分析了束流在聚焦磁场中的运动轨迹,并且从束流剖面电流强度分布获得X光焦斑尺寸。利用ANSYS软件计算了透镜磁场分布,并且以获得小的X光焦斑尺寸为目标对透镜结构进行了优化设计。非层流无碰撞数值模拟模型可以同时考虑束流的能散、发射度和Corkscrew运动幅度等影响X光焦斑尺寸的诸多因素。模型将束流沿径向均匀分为n层子束流,各子束流入射角度取随机均匀分布,以此模拟发射度在束流运动中的影响。轴向划分束流为有限个束片,并分别赋予不同的能量和Corkscrew运动幅度取值,模拟能散和Corkscrew运动。数值模拟实验表明,随子束流层数的增加焦斑尺寸计算结果是收敛的。当透镜峰值场强9500Gs,半高宽11.6cm,束流包络半径3cm,平行入射,X光焦斑直径计算值最终趋于1.03...  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>

《核技术》2008年03期
核技术

SSRF直线加速器束流发射度测量

束流测量系统是加速器调试和运行的重要诊断手段,利用束流测量系统进行各种束流参数的测量为机器的研究和完善提供了重要依据,人们常称之为加速器的“眼睛”。国内外加速器实验室都非常重视束流测量系统及其应用研究[1-3]。其中,发射度是衡量束流品质的重要参数。特别是随着自由电子激光、直线对撞机、高性能光源的发展对束流品质的要求越来越高,对束流发射度要求也更加精准化。常用的束流发射度测量方法有三种,第一种方法是束斑极小化的双屏法。此法调节四极磁铁,使屏靶上的束斑极小化,以此代替“成腰”条件,进而推导出发射度计算公式。此法易操作而常被采用。第二种方法是以图形图像技术为基础的多孔屏法。在图像处理过程中引入高斯拟合、图像轮廓跟踪等技术,并由此开发一套软件系统,实现对束流发射度等参数的实时测量,同时具备一些重要图形的显示功能。该系统将传统的荧光靶束流定性观测改进为精确的定量测量,测量速度也有显著提高。第三种方法是多次改变聚焦强度法[4]。由面积和形...  (本文共4页) 阅读全文>>