用于质子直线加速器的强流电子回旋共振离子源

研制了一台用于加速器驱动次临界系统 (ADS)的强流电子回旋共振离子源。在 30keV能量下 ,引出的氢离子最大束流达到 1 0 0mA ,质子比好于 85 % ,引出束流密度最高可达 34 0mA/cm2 。初步测定的发射度约为 0 1 1πmm·mrad。已通过了 1 0 0h的连续运行考验。     

扇聚焦等时性回旋加速器性能的改进和提高

安装了ＥＣＲ离子源及其外注入系统后，增加了离子种类、提高了束流强度。扇聚焦等时性回旋加速器（ＳＦＣ）主要工作点分布于三次谐波加速区域，为了匹配外注入系统，仔细地研究了中心区，重新设计加工了Ｄ盒及假Ｄ。为了改进ＳＦＣ性能，提高运行效率，同时进行了其它改进工作。介绍了改进后的ＳＦＣ的调束工作。     

紧凑型医用回旋加速器的物理设计

介绍了能量11 MeV、流强50μA的紧凑型质子医用回旋加速器的物理设计方案,并较详细报告了各主要分系统(包括离子源、磁铁、高频、中心区、引出系统)的设计方法及结果。该加速器已经完成调试,成功引出平均流强50μA、能量11 MeV的质子束流,验证了整机物理设计的正确性。     

100 MeV强流质子回旋加速器的调试

〗中国原子能科学研究院研制的100 MeV强流质子回旋加速器是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,取得了多项先进束流指标。截至2018年底,该加速器完成了分系统、整机调试,开展了多项物理实验,已稳定运行2 000 h以上。本文将重点介绍100 MeV强流质子回旋加速器的调试过程以及调试中所解决的关键技术问题和调试结果。     

回旋加速器在线控制预警系统

本文介绍一个控制预警系统，本系统软件是在ＶＡＸ机上利用ＶＭＳ４．５操作系统提供的系统服务，运行时间库用Ｃ语言，ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写的，硬件部分采用ＣＡＭＡＣ总线标准，挂接声光报警装置。     

100 MeV回旋加速器中心区实验台架上离子源磁铁布局设计

为逐步研究掌握强流负氢离子源技术，“十一五”期间，将完成15-20mA强流负氢多峰离子源的技术研究设计。为此目的，在原有离子源以及参考TRIUMF离子源的基础上，重新设计了1台离子源。本文主要介绍其磁铁的布局设计。     

小回旋加速器中若干电参数的研究

对小回旋加速器中的三角波电压线性度，最佳引出方位角，Ｄ盒安装公差等有关电参数进行了研究，为解决本项目实际工程中碰到的一系列具体问题提供了依据。     

离子源研究中的光谱诊断

在离子源研究中,光谱分析作为一种重要的实验手段具有不可替代的优越性和便利性.作为一种非接触式的等离子体诊断手段,光谱分析可以在不影响离子源放电工作状态的前提下,对离子源放电等离子体的有关参数迅速作出测量和判断.本文列举了光谱诊断方法在离子源研究中的几种典型应用.     

在线低能气体离子源

材料中氦和氢积累可引起材料性能的恶化甚至失效。为研究材料内氦和氢的存在形式、氦与氢及缺陷的相互作用、气泡的形成和演变过程以及各种因素的影响,建立一套离子束能量最高20keV的潘宁型气体离子源引出和聚焦系统,与200kV透射电镜联机,在离子注入现场原位观察氦和氢不同注入浓度下材料内部的微观结构及变化过程。对离子源进行氦离子的起弧、引出和聚焦测试。离子源在15–60mA放电电流范围内稳定地工作。在5×10–3Pa和1.5×10–2Pa工作气压下,放电电压约380V和320V。低气压下引出离子束流比高气压下大,且引出束流随放电电流和吸极电压的增加而增加。等径三圆筒透镜有显著聚焦作用,在距透镜出口150cm处,离子束流密度提高一个量级以上。能量10keV左右的氦离子获得束流密度约200nA·cm–2的离子束,可满足多种材料进行在线离子注入和原位电镜观测的需要。     

Study on a cold-cathode H- PIG-type ion source

A cold-cathode Penning Ion Gauge(PIG) type ion source as the internal ion source of an 11 MeV cyclotron is designed and tested at Institute of Fluid Physics.The design considerations and some testings are presented.Experimental results of Balmer-line-Emission show that the discharge characteristic,which is mainly determined by gas-flow rate,is not very sensitive to arc current and magnetic field in the operation ranges of the cyclotron.The arc power decreases and ascends while the gas-flow rate goes up from 0.5 SCCM to 20 SCCM.By improving the sealing design and reducing the machine tolerance of the source,the minimum power consumption reduces from 9 SCCM to 4 SCCM,thus having better energy efficiency and benefiting for the pumping system.Preliminary DC extractions show that H–microampere current ranges from several tens to hundreds under different operation conditions.Some problems during the experiments and future plan are discussed in the end.     

基于磁偏转的真空弧离子源成分诊断

采用磁偏转的方法,对金属氢化物电极真空弧离子源放电产生的等离子体进行了成分诊断。采用了Ti D2电极材料进行放电,测量了在30-80 A弧流情况下的各离子的组分。实验结果表明,弧流越大时等离子体的密度越大,在现有引出结构下,由于等离子体发射面的凹凸变化导致测得的离子信号出现双峰。通过增加栅网可以减少等离子密度,双峰情况会有所减少。另外,随着弧流增大,氘所占比例会有所增加,弧流达到60 A以上氘含量增幅不明显。     

多组元气体、金属脉冲离子源

介绍了多组元气体、金属脉冲离子源的结构、工作原理和功能。给出该源的调试指标为 :引出电压 80kV ;引出脉冲束流 ,Ti+为 1.8A、N+为 1.2A、Ti++N+为 3.0A ;脉冲宽度 2 50 μs ;束斑面积2 2cm(380cm2 ) ;均匀度为± 2 0 %。该源具有多功能、脉冲流强大、束斑大、高电荷态等特点。     

MEVVA离子源及其应用

综述了ＭＥＶＶＡ离子源在金属硅化物，磁性薄膜，准晶材料和表面复合材料的制备以及电催化，抗腐蚀，抗高温氧化，抗疲劳和磷酸盐玻璃抗风化等研究领域的应用。