直接等离子体注入模式下激光离子源与RFQ匹配的模拟研究

基于直接等离子体注入(Direct Plasma Injection Scheme,DPIS)的方法,设计并建造了一台低能段离子加速装置;目前实验上利用该方法成功地加速了峰值流强为11.28 m A,能量为593 ke V/u的C6+脉冲束流。考虑到激光离子源产生的束流为脉冲束,且具有能散大,强度高等特点,给低能传输线(LEBT)的设计带来很大的困难,而DPIS方法则简单易行,可有效地提高注入效率;因此该装置将激光离子源与RFQ直接连接在一起,将离子源产生的等离子体直接注入到RFQ,并没有采用传统的LEBT。并采用IGUN程序对该注入方法进行了模拟,计算确定了离子源引出的强流脉冲束的参数以及注入效率,模拟的结果与实验的测量值一致。