直接引出负离子的永磁PIG离子源

介绍了两种引出负离子的永磁ＰＩＧ离子源，它们可用于直接引出电子亲合势较大元素的负离子。如Ｈ，Ｃ、Ｏ、Ｆ等负离子，当两者均采用ＬａＢ６阴极，在饱和引出电压下，永磁边引出ＰＩＧ源可获得Ｏ＾－离子１３０μＡ，Ｆ＾－离子７５μＡ，功率消耗分别为１１０Ｗ和２８０Ｗ，永磁端引出ＰＩＧ源可引出Ｈ＾－离子５０μＡ，Ｏ＾－和Ｆ＾－离子１～２ｍＡ，而功耗仅分别约为４０、５０和１００Ｗ。     

中性束注入器离子源测试台可编程逻辑控制系统

 为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线（Profibus）通讯协议的可编程逻辑控制器（PLC）系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据,协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作,数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。     

中性束注入器离子源测试台可编程逻辑控制系统

为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线（Profibus）通讯协议的可编程逻辑控制器（PLC）系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据,协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作,数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。     

“神龙一号”注入器研制

“神龙一号”注入器是直线感应加速器的束流源，它采用了感应叠加的高压加载方式，包括脉冲功率系统、感应腔、阴阳极杆、绝缘支撑、二极管和束流传输系统等子系统. 在研制中采用了径向绝缘支撑、对中支撑调节系统、类Pierce阴极等先进技术，以及二极管线圈内置和外径为800mm的铁氧体大环等创新. 参数测试显示，3.5MeV注入器达到了世界先进水平.     

HL-2A中性束大功率离子源的研制

2007年3月, 为HL-2A中性束注入器研制的大功率离子源在核工业西南物理研究院成功通过了测试. 该离子源为圆柱结构的桶式离子源型; 加速器采用三电极的加减速系统. 实验运行参数如下: 灯丝加热电流1100A, 电压12V, 弧放电电压120V, 弧放电电流1050A, 等离子体密度达2.5×10¹²/cm³, 离子流密度0.44A/cm²; 在距等离子体电极5mm的平面上, 等离子体的均匀性好于5%, 工作脉宽2s. 离子源物理设计、工程考虑、实验研究结果等将在本文介绍.     

加速器驱动次临界系统注入器离子源控制系统

强流质子源及低能传输线是加速器驱动次临界系统(ADS)项目注入器的重要组成部分,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用可编程控制器(PLC)和串口服务器等作为控制部件,在主控机中使用LabVIEW编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。设计的控制系统具有结构简单、工作可靠的特点,已经在系统调试中发挥了重要作用。     

加速器驱动次临界系统注入器离子源控制系统

强流质子源及低能传输线是加速器驱动次临界系统（ADS）项目注入器的重要组成部分,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用可编程控制器(PLC)和串口服务器等作为控制部件,在主控机中使用LabVIEW编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。设计的控制系统具有结构简单、工作可靠的特点,已经在系统调试中发挥了重要作用。     

MEVVA金属离子源的研制与调试

本文介绍的ＭＥＶＶＡ源采用电动推进式可更换单阴极弧放电机构和加减速三栅引出系统，耐压水平在于５０ｋＶ，平均束流大于５ｍＡ，束班约Ф１５０，束的不均匀度小于±２０％。束的分布测量表明，在中心区有约Ф４０的平顶区。我们已获得了Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｙ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｃ，ＬａＢ６等的离子束流及其最佳的运行条件。     

KLY—1低能宽束离子源的研制

本文简介了KLY-1低能宽束离子源的结构,给出了物理设计的主要公式和调试实验的结果。对于氩离子束,在离子能量为4keV,距引出电极24cm处的5cm直径的靶上,测得最大氩离子流为45mA,束流不均匀性优于±25％。     

MNI—1U中性注入器高压长脉冲稳定电源研制

本文介绍一种为MNI-1U中性注入器研制的大功率长脉冲高压稳定电源。电路的技术指标为:输出脉冲电压50kV,脉冲电流30A,脉冲宽度50ms,上升下降时间小于25μs,平顶稳定度优于0.5％,调整响应时间30μs。当作直流高压稳压和稳流电源使用时,输出电压1-80kV,电流0.5—5A,电压或电流的稳定度可优于0.1％     

桶式离子源参数计算

桶式离子源具有很多优越性,是一种新的有广泛应用价值的离子源。为了研究聚变等离子体中性注入用的离子源,本文对桶式离子源的参数做了系统的计算,给出了实用的计算公式。     

负离子源引出系统束光学的数值模拟

根据在表面-等离子体型负离子源中,负离子主要由转换电极表面产生这一特点,参考正离子源引出系统数值计算程序,建立了负离子源引出系统的数值计算模型和计算程序;对表面-等离子体型桶式负离子源引出系统束光学的性质进行了数值模拟。对计算结果的检验和分析表明,这个计算模型和程序反映了负离子源引出系统束光学的基本特性。     

由等离子体引出强流离子束的光学数值模拟

本文叙述了中性束注入器中的强流离子源引出系统离子束光学性质的数值模拟方法,并给出了典型计算结果。计算结果表明:用这种方法能反映强流离子源引出系统最本质的束光学性质,可供选取和研究强流离子束光学系统之用。     

10cm双潘宁型离子源的整治与调试

双潘宁放电型离子源是用于受控核聚变研究装置的主要强流离子源型之一。这个由TFR装置退役、又在运输过程中严重受损的10cm双潘宁型离子源,经我们重新整治恢复之后,经调试已达到的主要结果是,引出的氢离子束的流强为10.2A,离子能量为30keV,束脉冲宽度100ms,束散角1.6°,离子源弧效率约0.65A/kW。结果表明,该源已基本达到国外同类型源在相近能量下的运行水平。     

在线同位素分离器中空阴极靶离子源

本文描述兰州中国科学院近代物理研究所的在线同位素分离器中空气阴极靶离子源的设计原理、结构和特性。对Ar和Xe的调试结果。分离器的分辨本领达到700-1200。满足高分辨的要求。     

15cm双潘宁离子源

研制了用于核聚变中性束注入加热的15cm双潘宁强流离子源。该源用氢运行,在高压为30kV,脉宽为20ms时,获得引出电流20A,靶功率463kW,半角散1.6°。     

2MeV有箔注入器的束流调试

 为20MeV 直线感应加速器建造的2MeV注入器的束流技术指标经过一年多实验调试已达到能量2MeV、束流3kA、亮度≥10⁸A/(m·rad) ²。建立了二维数字模型对注入器的电子发射和束流传输过程进行模拟,模拟结果指导了实验调试,分析了有箔二极管中发生的聚焦作用。