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离子源注入型IH加速腔具备高效率、低功耗、高流强传输的潜力,适合大规模的应用。有别于RFQ注入型IH加速腔,目前国际上对该种加速结构的研究处于瓶颈阶段。其流强(或传输效率)一直没有较好的结果,所设计的原型机的能量也仅有几百keV。为了进一步深入研究这种加速结构的潜力和可能存在的问题,我们开展了长聚焦序列、高加速能量、高传输效率的直接注入型IH加速腔研究。完成了腔体计算、设计、加工、测试和束流试验平台的搭建,并开展了初步的束流测试实验。本论文通过选择优化交变相位聚焦结构的相位序列,离子源注入型IH加速腔能够获得较高的传输效率。初步计算得到的传输效率达到38%,满足实际应用的需求。研究了影响IH加速腔分路阻抗的参数,发现起决定性作用的参数是漂移管半径。即高分路阻抗来源于较小的漂移管表面积和较小的腔壁内表面。离子源注入型IH加速腔能够获得较高的分路阻抗。即使加速到β=0.065,分路阻抗也达到360MΩ/m,有效分路阻抗达到150MQ/m。使用约45KW的功率即可获得2.0MeV的质子束。计算和测试结果表明,通过简单的冷却,离子源注入型IH加速腔能够工作在较高的占空比下。发热最严重的部位在于端部的一两个漂移管,即使不对其进行直接冷却,也可以工作在占空比10%以上(温升50℃)。如果对其进行直接冷却,有可能工作在连续波模式。腔体加工和测试结果表明,控制漂移管位置的误差是IH加速腔建造中难度最大、影响最大的部分。可以通过各种调节手段组合将场分布调节到设计值。初步的束流测试结果表明,束流得到有效加速,传输效率达到32.77%。