金钱玉
,
赵环昱
,
张俊杰
,
沙杉
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张周礼
,
李章民
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刘伟
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张雪珍
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孙良亭
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赵红卫
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.S1.10
基于直接等离子体注入(Direct Plasma Injection Scheme，DPIS)的方法，设计并建造了一台低能段离子加速装置；目前实验上利用该方法成功地加速了峰值流强为11.28 mA，能量为593 keV/u的C6+脉冲束流。考虑到激光离子源产生的束流为脉冲束，且具有能散大，强度高等特点，给低能传输线(LEBT)的设计带来很大的困难，而DPIS方法则简单易行，可有效地提高注入效率；因此该装置将激光离子源与RFQ直接连接在一起，将离子源产生的等离子体直接注入到RFQ，并没有采用传统的LEBT。并采用IGUN程序对该注入方法进行了模拟，计算确定了离子源引出的强流脉冲束的参数以及注入效率，模拟的结果与实验的测量值一致。
关键词:
激光离子源
,
RFQ
,
直接等离子体注入
,
引出模拟
潘刚
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何源
,
赵红卫
,
石爱民
,
杜小楠
,
张周礼
,
孙列鹏
,
张聪
,
施龙波
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.161
为获取ADS工程中四翼型RFQ加速器在设计、调谐和运行等方面的经验，设计和建造了一台一米长四翼型RFQ加速器。该RFQ的设计频率为162.5 MHz，但是测量结果显示即使没有调谐器时，腔体的频率也为163.7 MHz。为降低腔体频率，使用四线模型理论进行了分析并重新设计了腔体的端板。使用了二极模稳定杆来加大四极频率与相邻二极频率的间隔。最终测量结果显示，在腔体电压分布没有大的波动的情况下腔体频率达到了设计频率。同时，腔体Q值降低了1%，这就要求需要更多的功率注入腔体。使用水对二极模稳定杆进行了冷却，以便腔体能够稳定工作。
关键词:
四极频率
,
二极频率
,
二极模稳定杆
,
端板
施龙波
,
何源
,
卢亮
,
李晨星
,
张周礼
,
王志军
,
徐显波
,
王文斌
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.04.410
作为直线加速器的前级聚焦加速部分，RFQ (射频四极场)在束流动力学和运行稳定性上都应表现良好，需要保持电场平整和电磁强耦合。为实现这两个目标，提出并研究了窗耦合结构。针对工作频率为81.25 MHz的1 m长模型腔，利用三维电磁仿真软件CST MWS微波工作室对传统的四翼型、四杆型高频结构进行了仿真，并重点研究了窗耦合型结构。对开窗的对称方式、开窗的个数和大小等进行了分析，发现合适的窗耦合结构能保持较为紧凑的横向尺寸同时能耗适中，同四翼型结构相比二极模频率也远离了运行频率。为验证模拟结果，建造了一个铝模型腔，并对模型腔进行了冷模测试，实测频率为81.41 MHz，相邻模频率差为10.74 MHz，与模拟结果接近。仿真模拟和模型腔测试的结果表明，窗耦合四翼型结构可作为较低频率RFQ的一种设计。
关键词:
四翼型RFQ
,
四杆型RFQ
,
窗耦合型RFQ
,
有限元模拟
杜小楠
,
何源
,
石爱民
,
孙列鹏
,
张周礼
,
潘刚
,
施龙波
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.04.420
RFQ (射频四极透镜)是直线加速器中最重要的前级聚焦加速结构，其工作模式下束流孔中的电场四极对称性是保证束流品质及加速效率的关键。为了解决其各自存在的工作模式下四极场的不对称问题，分别对四杆型RFQ和四翼型RFQ的结构和模式谐振特性做了研究。针对四翼型RFQ，模拟显示双端口对称耦合的方式从抵消二极模式和提高结构对称性两方面来达到削弱工作模式下的场分布中二极量的目的，对一个1 m段四翼RFQ模型腔的测量证实了双端口对称耦合抵消腔内二极模式的有效性；针对四杆型RFQ的二极场，以SSC-Linac项目的RFQ为原型，利用三维模拟计算软件CST-MWS进行模拟，通过改进支撑板的结构并调整参数，完全地消除了工作模式下的极间二极场，且理论上此种改进方法对支撑板结构的四杆型RFQ均有效。
关键词:
直线加速器
,
四杆型RFQ
,
四翼型RFQ
,
二极模
,
有限元模拟
