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TOPOPIC对强流束流在周期FODO结构中的传输研究

李超 , 张智磊 , 齐新 , 何源 , 杨磊

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.02.191

粒子云网格(Particle In cell，PIC)方法是研究带电粒子在加速器中运动的关键工具之一。基于PIC算法，开发了模拟强流条件下的束流动力学模拟程序TOPOPIC(Trace of Particle Orbit with PIC method)，并且利用TOPOPIC，研究了束流在四极铁周期结构(FODO)中的传输问题。结果表明，在强流条件下空间电荷效应显著地影响了束流的整体行为和单粒子的运动轨迹。最后比较了TOPOPIC程序和通用的BEAMPATH程序在相同条件下的计算结果，可以看到两个程序给出的模拟结果吻合得非常好，这表明TOPOPIC程序的计算结果是合理、可靠的。

关键词: 粒子云网络算法 , 周期结构 , 空间电荷效应 , 束流动力学

CSR空间电荷效应的研究

刘勇 , 夏佳文 , 徐向阳 , 陆晓文 , 吴军丽

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2000.04.008

针对兰州重离子加速器冷却储存环的流强设计，对其空间电荷效应进行了讨论．随着流强增高和发射度降低，束流自作用场效应(空间电荷效应)逐渐显现．散焦的空间电荷力造成的粒子自由振荡频移和束流包络增长，带来了不稳定因素，这些不稳定因素就限定了储存环的流强极限．

关键词: 空间电荷效应 , 空间电荷限 , 冷却储存环

低能强流质子束空间电荷补偿度研究

谭彪 , 武启 , 杨尧 , 孙良亭 , 张雪珍 , 赵红卫

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.33.01.036

对于低能强流离子束来说，空间电荷效应的存在将导致束流发散、发射度增加等一系列问题，从而降低束流品质。幸运的是，当束流由离子源引出通过低能传输线时会与其中的剩余气体发生电离反应，产生二次电子与二次离子；二次电子在束流自身产生的电场作用下，在束流中积累并中和部分空间电荷，达到抑制空间电荷效应的效果。为了测量空间电荷中和程度，中国科学院近代物理研究所研制了一台三栅网式能量分析仪用以测量电离过程中产生的二次离子能量来间接计算空间电荷中和度。实验结果表明，对于40 keV,18.5 mA的质子束，真空度为1.5×10?3 Pa时得到最佳补偿度；真空度一定的情况下，空间电荷补偿度随束流流强增加而变大。

关键词: 空间电荷效应 , 空间电荷补偿度 , 三栅网式能量分析仪

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