SFC和SSC的束流匹配

描述了兰州重离子加速器中两台等时性回旋加速器的匹配现状,提出了几种可达到100%匹配效率的方法并进行了比较,得到了最佳方案.并叙述了该方案其他的优越性.     

CYCIAE-100轴向注入线设计及中心区束流匹配

采用包含空间电荷效应的束流光学计算软件TRANSOPTR对CYCIAE-100回旋加速器轴向注入线进行设计,在综合考虑空间布局、元件选择、真空度、空间电荷效应、轴向磁场和造价等问题后,最终确定了轴向注入线的聚焦结构。将数值跟踪获得的真实磁场下螺旋偏转板传的输矩阵编写到TRANSOPTR程序中,从而实现了从离子源出口至偏转板出口的束流光学匹配。介绍了CYCIAE-100回旋加速器轴向注入线的设计思想、布局结构和束流光学计算结果,并给出了主要元件的设计结果。在确定中心区结构和对中轨道后,采用多粒子轨道跟踪的方法进行中心区束流匹配的研究,通过对数值模拟的结果进行椭圆拟合并结合解析公式计算得到注入点处匹配矩阵,为注入线的设计提供拟合条件。     

CYCIAE-100轴向注入线设计及中心区束流匹配

采用包含空间电荷效应的束流光学计算软件TRANSOPTR对CYCIAE-100回旋加速器轴向注入线进行设计,在综合考虑空间布局、元件选择、真空度、空间电荷效应、轴向磁场和造价等问题后,最终确定了轴向注入线的聚焦结构。将数值跟踪获得的真实磁场下螺旋偏转板传的输矩阵编写到TRANSOPTR程序中,从而实现了从离子源出口至偏转板出口的束流光学匹配。介绍了CYCIAE-100回旋加速器轴向注入线的设计思想、布局结构和束流光学计算结果,并给出了主要元件的设计结果。在确定中心区结构和对中轨道后,采用多粒子轨道跟踪的方法进行中心区束流匹配的研究,通过对数值模拟的结果进行椭圆拟合并结合解析公式计算得到注入点处匹配矩阵,为注入线的设计提供拟合条件。     

10 MeV质子等时性回旋加速器的设计研究

给出10MeV质子等时性回旋加速器的等时性磁场设计,中心区的设计以及加速后最终的束流品质,该加速器可作为正电子断层扫描装置的配套设备,用于生产中短寿命放射性同位素等.它沿半径方向只用一套线圈励磁,等时性磁场的建立完全由磁极形状决定.中心区的设计满足了轨道中心化的要求,并给出较大的横向和纵向接受度,以获得足够的束流强度. 经过172圈加速后,最终的束流品质满足要求.     

SFC新谐波电源的研制

简要描述了扇聚焦回旋加速器 (SFC)中使用谐波场的意义和对谐波电源的要求 .根据长期运行的经验 ,对原有谐波电源的缺点和不方便处进行了分析 .在此基础上 ,提出了使用稳流电源和控制系统相结合的方法提供所要求的谐波电流 .描述了新电源的优点 ,在运行过程中也充分显示了它的优越性. The significance of using a harmonic magnetic field in SFC (Sector Focusing Cyclotron) and the requirements for the harmonic power supplies are described roughly. According to the experience of the operation in the long period, the shortages and some un conveniences for the original harmonic power supply were analyzed. In the case, a new kind of harmonic power supply was fabricated successfully in which the DC power supplies and the control technology were. ...     

SSC注入系统能量接收范围的研究

分析了影响 SSC注入能量的因素和 SSC注入系统适应能量变化的能力 ,计算了在理论等时场下 SSC注入系统对 3种典型离子 O8+,Xe22 +和 Ar15+的能量可接收范围 ,找出了加速较轻的重离子时束流损失较大的部分原因. The SSC injection system and the factors which influence the injecting beam energy were described and the capability of the SSC injection system for accepting the mismatching injecting beam energy was calculated. For most cases, small difference exists between the values of actual injecting beam energy and the theoretical requirements. The capability of accepting three typical particals: O8+ , Xe 22+ and Ar15+ were calculated for the SSC injection stystem with small variation of the in...     

SFC和SSC径向探针的圈图测量软件设计

在ＷＩＮＤＯＷＳ环境下,采用面向对象程序设计方法,建立了ＨＩＲＦＬ两台回旋加速器ＳＦＣ和ＳＳＣ的圈图测量软件及相应的探针控制系统,实现了数据采集、探针移动、圈图显示、图形打印,数据保存等多项功能,使设备工作更稳定可靠,大大提高了加速器运行和调束工作效率。     

SFC的改进

根据兰州重离子加速器的注入器SFC运行20年来所发现的问题, 近几年进行了一次大的改造, 使其真空度、 磁场分布以及高频系统的状态都得到了明显的改善。 半年多的调束和运行实践表明这次改造是十分成功的。     

平顶波加速对束流纵向相空间的影响

介绍了平顶波加速技术的基本思想,并研究了在回旋加速器中,平顶波加速腔各主要参数,如其频率、电压及其稳定度等对束流纵向相空间的影响.     

分离扇回旋加速器的接受度及效率

以9.7MeV/u的238U36+,5.62MeV/u的70Zn10+为典型离子,分析并模拟了分离扇回旋加速器(SSC)的注入、加速和引出,得到了SSC在理论等时场下横向和纵向的接受度。为了研究SSC在实际情况下的接受度,在实测场的基础上采用Kr-Kb方法以及Lagrange插值方法建立了与实际比较符合的等时场,计算了该等时场下SSC横向和纵向的接受度,发现了导致SSC实际接受度和传输效率低的主要原因在于注入系统中的MSI3元件和引出系统中的MSE3元件设计存在缺陷。模拟结果显示,通过改变MSI3和MSE3的曲率或者垫铁改变元件内部的场分布可以改善SSC的实际接受度和传输效率。     

分离扇回旋加速器的接受度及效率

以9.7 MeV/u的238U36+,5.62 MeV/u的70Zn10+为典型离子,分析并模拟了分离扇回旋加速器（SSC）的注入、加速和引出,得到了SSC在理论等时场下横向和纵向的接受度。为了研究SSC在实际情况下的接受度,在实测场的基础上采用Kr-Kb方法以及Lagrange插值方法建立了与实际比较符合的等时场,计算了该等时场下SSC横向和纵向的接受度,发现了导致SSC实际接受度和传输效率低的主要原因在于注入系统中的MSI3元件和引出系统中的MSE3元件设计存在缺陷。模拟结果显示,通过改变MSI3和MSE3的曲率或者垫铁改变元件内部的场分布可以改善SSC的实际接受度和传输效率。     

Research for HIRFL new improvement project

According to the newest matching mode between the two cyclotrons at HIRFL, the beam obit properties were researched, especially for the harm of existing ‘over-magnetic shim’ in SSC as well as the trajectory in the new mode. The results obtained are encouraging.     

HIRFL与CSR的匹配研究

国家重大科学工程HIRFLCSR冷却储存环计划主环CSRm利用已有的HIRFL作为注入器,为了更好地利用HIRFL加速器的能力,对这两台加速器的匹配在原来的初步考虑的基础上进行了较为详细的研究,提出了分别利用HIRFL自己的注入器SFC单独注入到CSR以及SFC加上主加速器SSC注入到CSR的两套方案,既可以提高HIRFL与CSR的总传输效率,又可以在SFC与CSR联合运行的同时使SSC与另建的小回旋加速器组合加速质子,从而充分提高HIRFL的运行效率.     

Research for HIRFL new improvement project

According to the newest matching mode between the two cyclotrons at HIRFL, the beam obit properties were researched, especially for the harm of existing `over-magnetic shim' in SSC as well as the trajectory in the new mode. The results obtained are encouraging.     

用于放射性核束设施驱动加速器的100MeV强流质子回旋加速器

中国原子能科学研究院得到批准建设HI-13串列加速器升级工程, 目前完成了该工程的初步设计.文章报告主工艺设备——100MeV强流质子回旋加速器的设计方案、设计特点, 总体设计结果及主要技术指标、关键设备(离子源、轴向注入线、中心区、主磁铁、高频系统、引出系统、诊断系统等)的简要设计结果等.     

SSC高频腔数值模拟及分析

SSC加速电压的提高对于HIRFL整体运行水平的提高具有重要的意义.利用三维电磁场计算程序MAFIA对SSC高频腔体作了更为细致的分析,重新计算了腔体的主要参数,结合运行中的实际结果,对电压提高的可行性进行了初步分析;由于在大功率运行状态下,少量的功率损失都可能影响腔–机系统的稳定性,所以同时利用MAFIA计算得到的结果,对功率耦合系统重新做了分析,得到了功率反射的理论极值及改进方案.