射频负离子源分布式定时同步系统设计

为满足负离子源中性束注入系统对定时同步的功能需求,设计了射频负离子源分布式定时同步系统.通过精密时钟同步协议对中性束系统中的各子系统进行同步控制,建立统一的时钟基准.实现精准控制各子系统的投入时序以及运行时间,有效提高定时精准度,保证每炮实验完整有序进行.实验测试结果表明:目前同步控制精度控制在1 μs以下,满足时序控...     

射频负离子源数据管理系统设计

射频负离子源数据管理系统旨在管理中性束注入实验中产生的诸如信号数据、日志记录、图像记录等大量实验数据,以直观高效地展示实验运行进展。该设计选择NI(National Instruments)系列板卡实现数据采集、应用MDSplus(Model Drive System plus)的模型树和脉冲树作为存储结构、配套jScope软件实现波形绘制,解决了中性束注入系统调试运行过程中产生大量的数据管理困难问题,实现了稳态大规模数据实时处理和统一管理。     

铯束溅射负离子源

本文描述了一台铯束溅射型负离子源的实验工作,介绍了该源的工作原理和测试装置。给出了负离子束流强与铯束、靶锥材料及尺寸间关系,测定出各种负离子束的质谱及发射度。     

用于溅射负离子源的透射表面电离器的研制

介绍了１种应用于表面电离型溅负离子源的球面形透射表面的电离器，并阐述了原理。这种电离器可使铯蒸气直接通过，避免了铯蒸气绕射造成电离表面铯原子通量低的缺点，增大了铯离子的产额也使离子源的流强较采用非透射型电离器时提高了５０－８７％。‘     

SHINE腔式BPM系统射频信号调理前端研制

基于低温超导直线加速器的上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）需1个分辨率可达200 nm的束流位置测量系统,以实现电子束与光子束在波荡器中的紧密相互作用和能量交换。现已研制的束流位置测量系统不能完全满足上述要求,为此,基于对关键技术指标的分配,设计研制了一个由C波段腔式探头、低噪声系数的单路下变频至低中频的射频信号调理前端以及专用数字信号束流位置处理器构成的CBPM系统样机。而作为连接腔式探头和数字信号采集电子学之间的桥梁,射频信号调理前端（radio frequency front end, RF前端）的结构和性能也直接决定了CBPM系统的性能。本文从SHINE对CBPM系统的整体需求为出发点,分析了系统对射频信号调理前端的指标分配,提出了一种放大器开关切换型RF前端的方案设计,并成功搭建了1套可模拟束流条件的离线全锁相采样测试平台。此外,在上海软X射线自由电子激光装置（SXFEL）中搭建了测试平台并完成了射频信号调理前端的带束性能评估,束流实验结果表明,在束团电荷量为100 pC、系统动态范围在±100 μm的条件下,采用腔式探头射频信号一分二的评估方法,位置分辨率可达71 nm,优于设计指标需求。     

SM-1型负离子源的研制

本文重点介绍SM-1型负离子源工作原理及特性。该机有除臭氧装置,既能保留负高电压电晕放电产生的高浓度负离子,又可清除其产生危害人体的臭氧成分。在距离该机面板50cm处,负离子浓度大于250万个/cm~3,臭氧浓度小于1ppb;不用电扇、无噪声,自动喷射负离子。 本机可用于医疗、防腐,抑菌、净化空气;国防、工业、农业,林业、牧业、副业及负离子浓度低或臭氧浓度高的设备和场所。     

SM-1型负离子源的研制

本文重点介绍SM-1型负离子源工作原理及特性。该机有除臭氧装置,既能保留负高电 压电晕放电产生的高浓度负离子,又可清除其产生危害人体的臭氧成分。在距离该机面板50cm处,负离子浓度大于250万个/cm~3,臭氧浓度小于1ppb;不用电扇、无噪声,自动喷射负离子。 本机可用于医疗、防腐,抑菌、净化空气;国防、工业、农业,林业、牧业、副业及负离子浓度低或臭氧浓度高的设备和场所。     

溅射负离子源靶的制作与使用

研究制作了多种溅射负离子源靶,在2×1.7MV串列加速器上采用Middleton-Ⅶ型溅射负离子源引出了流强大、稳定的30多种元素的负离子束。探讨了靶的材料、形状和尺寸等因素对束流质量的影响,以及如何通过控制铯蒸汽、电离器电流、靶压和靶位等来改善束流的质量,提高靶及电离器的寿命,降低源体的污染等。     

超灵敏小型回旋加速器质谱计的Cs溅射负离子源的研制和性能

一台用于超灵敏质谱(AMS)的带有多靶机构的强流溅射负离子源已经研制完成,为了满足AMS的特殊要求,源的设计着重解决提高流强、降低记忆效应及改善发射度等方面的问题,并且十分注意性能的可靠性与稳定性.样机在试验台架上进行了一年多的调试并进一步作了改进,迄今已引出了10μA BeO、5μAl-、4.5μA Fe-、350μA C-以及其他十余个离子品种,100μA以下测得的归一化发射度为(2-4)πmm@mrad@MeV1/2,对记忆效应与电离效率也进行了初步测定.     

负离子——中性束注入系统发展概况

本文综述了大型和下一代受控核聚变装置对负离了－中性束系统的技术以及负离子－中性束注入器的发展概况２，阐明了所取得的进展和需要进一步解决的物理和技术问题。     

强流溅射源负离子出束实验研究

在离子源实验台架上，利用200型强流溅射离子源进行8种元素的负离子出束实验研究。这些负离子对应元素的电子亲合势大部分接近或小于零，负离子难以形成。实验中尝试使用不同的靶材料和辅助气体产生负离子，以提高负离子束的束流强度。     

溅射负离子源的最新发展

负离子源是应串列加速器的需要而产生的。目前在串列加速器上基本上使用三种形式的负离子源——双等源、电荷交换源和溅射源。双等源在产生束流品质较好的气体负离子方面有特殊的优点。它能产生多种气体负离子,如氢、氘、碳、氮、氧、氟等,而且束流较大,发射度较小。如通用离子源公司的358型双等源,能给出最大的氢负离子流约150μA,发射度约3～6mm·mrad·MeV~(1/2)。电荷交换源也不可缺少,目前它是产生氦负离子的唯一离子源。通用离子源公司生产的710锂电荷交换源能保证4μA的氦负离子,2μA的锂负离子。溅     

10cm×30cm矩形射频离子束源的研制

本文介绍了射频(Radio frequency,RF)感应耦合等离子体(Inductive couple plasma,ICP)离子束源的设计研究.该射频离子束源可工作于Ar,在使用四栅引出系统时,可获得100-1000 eV的离子束.当射频功率为900 W,在Ar为工作气体时,束流可达到600 mA.在束流为120 mA时,距源26 cm处,在主轴方向27 cm的范围内不均匀性小于±6%.该离子束源可作为大面积离子束刻蚀、离子束抛光等的离子束源.