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中国科学院近代物理研究所冷却储存实验环(C SRe)随机冷却系统建造的目的主要是为了实现放射性次级束实验。根据CSRe注入接受度的要求,CSRe随机冷却系统被设计成可实现对横向发射度高达20-50πmm.mrad和纵向动量分散高达±0.5-1.0%束流冷却的装置。首先利用随机冷却对束流进行初冷,然后再结合电子冷却进行精细冷却,可实现对注入次级重离子束冷却时间小于10s的快速冷却。
本论文主要介绍了CSRe随机冷却硬件系统研制以及在CSRe上的束流冷却实验结果。2015年12月,随机冷却系统首次在兰州近代物理研究所冷却储存实验环上得到了应用,且在4天的束流调试中,成功地实现了束流横向和纵向的冷却。其中,时间飞行法(TOF)和Notch滤波法两种纵向冷却方法同时得到了验证,并给出了测量的冷却速率。该随机冷却系统研制和束流冷却实验的成功在国内尚属首次。
CSRe随机冷却系统的Pickup/kicker采用了一种新型2.76米长的周期性开槽的带状线前向耦合行波结构,该结构由欧洲核子中心的FritzCaspers原创性提出,主要针对β≈0.71的中能重离子束。Pickup/kicker极板被安装在C型二极铁的真空管道里,且感应信号从pickup极板的下游取出。这种周期性开槽带状线结构具有足够宽的带宽,良好的分路阻抗,较低的损耗,易于加工和安装等特点。该结构分路阻抗的仿真与在束实测结果吻合较好,且通过束流实验验证了该结构的可行性。
CSRe随机冷却硬件系统的工作带宽大于3个倍频程,为100MHz-1200MHz,不同于国际上任何其他随机冷却装置的工作频段,并为该工作频段的随机冷却硬件系统专门开发了00-3600宽带可调移相器、相位均衡器、Notch滤波器和可调延迟线等关键核心微波器件。同时在一个随机冷却硬件系统上实现纵向冷却的三种方法:TOF,Notch滤波器和Palmer冷却。
本论文主要介绍了CSRe随机冷却硬件系统研制以及在CSRe上的束流冷却实验结果。2015年12月,随机冷却系统首次在兰州近代物理研究所冷却储存实验环上得到了应用,且在4天的束流调试中,成功地实现了束流横向和纵向的冷却。其中,时间飞行法(TOF)和Notch滤波法两种纵向冷却方法同时得到了验证,并给出了测量的冷却速率。该随机冷却系统研制和束流冷却实验的成功在国内尚属首次。
CSRe随机冷却系统的Pickup/kicker采用了一种新型2.76米长的周期性开槽的带状线前向耦合行波结构,该结构由欧洲核子中心的FritzCaspers原创性提出,主要针对β≈0.71的中能重离子束。Pickup/kicker极板被安装在C型二极铁的真空管道里,且感应信号从pickup极板的下游取出。这种周期性开槽带状线结构具有足够宽的带宽,良好的分路阻抗,较低的损耗,易于加工和安装等特点。该结构分路阻抗的仿真与在束实测结果吻合较好,且通过束流实验验证了该结构的可行性。
CSRe随机冷却硬件系统的工作带宽大于3个倍频程,为100MHz-1200MHz,不同于国际上任何其他随机冷却装置的工作频段,并为该工作频段的随机冷却硬件系统专门开发了00-3600宽带可调移相器、相位均衡器、Notch滤波器和可调延迟线等关键核心微波器件。同时在一个随机冷却硬件系统上实现纵向冷却的三种方法:TOF,Notch滤波器和Palmer冷却。