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在直线感应加速器中,广泛使用的束位置测量装置(BPM)有壁电流探测器(电阻环)和磁探针(B-dot)。钮扣电极束位置探测器是一种广泛应用于射频加速器储存环等高能弱流加速器的一种束位置测量装置,它具有测量精度高、分辨率高、不受磁场干扰、机械结构简单、无磁芯、造价低廉等特点。只是,至今未见有关这种束位置探测器在强流加速器(如,直线感应加速器)上应用的报导,如能将钮扣电极束位置探测器应用于LIA,将是一件很有意义的事情。 本文研究了钮扣电极束位置探测器应用于强流直线感应加速器(LIA)的可行性,并用pspice/orcad电路模拟仿真软件进行了模拟计算。在理论研究的基础上设计并建立了模拟LIA束流的平台和钮扣电极束位置测量装置。在模拟束流平台上对钮扣电极进行束位置测量的实验标定,并根据实验结果对钮扣电极束位置探测器装置进行改进和优化。实验结果表明四钮扣型束位置探测器,不但可以应用于单通强流直线感应加速器,而且由于强流束线电荷密度高,钮扣电极探测到的电信号强,不需对信号进行放大、滤波等处理,便可以有足够的幅度共测试设备记录和分析。使得系统显得特别简单,可靠。在实验平台上的标定实验表明:钮扣电极对束位置的测量分辨率可达到0.13mm,精度可以达到0.5毫米,可以满足LIA束位置测量的需要。 对这种测量装置进行改进后,还可以进一步提高测量精度,可望用于测量束剖面。