轴对称磁场的束流光学及其在ECR离子源中的应用(英文)

带电粒子在轴对称磁场中一边沿着对称轴向前运动,一边绕对称轴旋转。所以横向运动可以分解为两部分:聚焦运动和子午面的旋转。因此,4维横向传输矩阵可以表示为聚焦矩阵和旋转矩阵的乘积。用旋转矩阵和聚焦矩阵重新推导了总的传输矩阵。然后给出了相应的相椭圆系数矩阵来进一步估算从ECR离子源引出束流的发射度.详细地讨论了束流分布函数的二次矩。

超导高电荷态ECR离子源——一个引进、消化、吸收、再创新的典范

<正>由中科院近代物理研究所(简称近物所)承担的中科院知识创新工程重大项目“超导高电荷态ECR离子源”于2006年10月通过技术鉴定。包括方守贤等7位两院院士在内的专家鉴定委员会,审核和认可了由

ECR-SFC轴向注入系统聚束器效率的研究

为了减少目前SFC轴向注入系统中聚束器杂散电场对束流轴向注入效率的影响,提高新系统中SFC的束流俘获效率,参考原始设计,对目前聚束器的电极结构进行了设计改进．两种情况下的聚束器杂散场对注入效率影响的计算表明,改进后0802的聚束效率较目前有较大提高．同时计算了束流空间电荷效应对聚束效率的影响,据此对新SFC轴向注入系统中聚束器的位置进行了重新调整．

高性能全永磁ECR离子源LAPECR2的研制

研制了一台体积和重量都较大、设计性能较高的全永磁电子回旋共振(Electron cyclotron resonance, ECR)离子源LAPECR2(Lanzhou all permanent magnetic ECR ion source No．2)。该离子源将用于中国科学院近代物理研究所320 kV高压平台,为其提供强流高电荷态离子束流。LAPECR2的研制采用全新的全永磁磁体结构设计,通过采用高性能的NdFeB永磁材料、优化的磁结构设计以及精确的计算,实测源体的磁场参数能达到高性能ECR离子源的设计要求。离子源采用较高频率的14．5 GHz微波馈入加热等离子体,波导直接馈入离子源以增强馈入微波的稳定性与效率。此外,还大量采用了一些有利于提高离子源高电荷态离子产额的关键技术,如铝内衬等离子体弧腔、负偏压盘、铝制等离子体电极、三电极引出系统、辅助掺气等。

ECR离子源束流发射度的实验研究(英文)

利用最新自行研制的电扫描发射度探测系统,在ECR离子源上进行了一系列关于ECR离子源引出束流发射度的研究.这套电扫描发射度探测系统安装在中国科学院近代物理研究所(兰州)的LECR3试验平台的束运线上.试验中,通过测量相关参数,研究了磁场、微波、掺气效应及负偏压效应等对引出束流发射度的影响.利用实验所得的结果与关于ECR等离子体和离子源束流发射度的半经验理论,分析推导了离子源各可调参数与ECR等离子体的直接关系,这为分析探索ECR离子源的工作机制提供了一定的参考依据.

ECR离子源束流引出与传输的研究(英文)

针对ECR离子源的束流引出及传输研究,在中国科学院近代物理研究所的LECR3离子源实验平台上开展了大量的实验.实验中研究了等离子体电极引出孔径、反射电极(抑制电极)偏压以及Glaser透镜等因素对束流引出与传输的影响.研究的重点是试图通过系列实验与分析来研究如何能更有效地引出强流离子束流并减小其在传输空间的损失.给出了实验的主要结果,结合这些数据对ECR离子源的束流引出与传输进行了较全面的分析,并综合这些实验结果与分析结果得出了该物理过程的一般物理图像.

ECR离子源高电荷态金属离子产生的MIVOC法实验研究

为满足兰州重离子加速器的实验要求,先后在中国科学院近代物理研究所14.5GHz(LECR2)及10GHz+14.5GHz(LECR3)高电荷态ECR离子源上使用MIVOC(Metallic ion fromvolatile compounds)方法进行了高电荷态金属离子产生的实验研究。主要研究了铁和镍的各种高电荷态离子的产生,具有代表性的是210eμA的Fe11+、175eμA的Fe12+、142eμA的Fe13+、25eμA的Fe16+、64eμA的Ni10+、57eμA的Ni13+、31eμA的Ni15+和15eμA的Ni16+。本文将分别给出两种金属离子产生的多电荷态束流谱图,并对实验装置的安排、实验现象及结果进行讨论与总结。

电偏转扫描法测量高电荷态ECR源发射度

成功地研制了一套适合于低能离子束流发射度测量的电偏转扫描探测器 .对该探测器的原理和结构作了较详细的描述 ,并给出该探测器对兰州近代物理研究所高电荷态ECR源LECR3引出离子束流发射度的测量结果 .典型结果为 :在引出高压为 15 .97kV ,引出束流为 190 μA时 ,O4 +水平发射度 (x方向 )为 137πmm·mrad ,垂直发射度 (y方向 )为 12 0πmm·mrad(包括 90 %束流 ) .最后 ,对测量结果作了一些分析和讨论 .

ECR离子源六极永磁体的设计研究

分别从材料、结构、尺寸等方面全面地研究了Halbach结构六极永磁铁的设计方法 .针对个别磁块可能存在的退磁问题给出了相应的解决方案 .通过优化结构 ,使六极磁铁在离子源等离子体弧腔内壁产生的磁场达到最大 .用POISSON ,PERMAG ,TOSCA等多个磁场模拟程序计算模拟了六极磁场的大小与分布 ,并给出了一些相应的曲线

高电荷态ECR离子源——LECR3

研制成功了一台新的高电荷态ECR离子源,该离子源主要为原子物理实验提供各种高电荷态离子束流,是基于中国科学院近代物理研究所14.5GHz高电荷态ECR离子源设计建成的,同时在该离子源中应用多种有利于提高束流强度的技术,设计时考虑到采用双频加热,试图通过试验双频加热模式来提高高电荷态离子的产额,并设计建造了一套束流聚焦分析系统,以提高电荷态分辨率和束流传输效率。

Afterglow工作模式下 ECR离子源 脉冲束的产生

为满足国家大科学工程兰州重离子冷却储存环的要求，在 １４．５ＧＨｚ ＥＣＲ 离子源上进行 ａｆｔｅｒｇｌｏｗ工作模式的实验，首次产生了高电荷态脉冲束流 Ａｒ１１＋和 Ａｒ１２＋，给出了初步实验结果，并对结果进行了分析和解释．

ECR离子源金属离子的产生

讨论了ECR离子源金属供料方法 ,在 1 4 5GHzECR离子源上应用炉子加热和MIVOC法获得了 40 Ca11+1 40eμA和5 6 Fe10 +65eμA ,并对实验过程和结果作了分析

高电荷态ECR离子源

综述了中国科学院近代物理研究所近几年来高电荷态ECR离子源的最新进展。

高电荷态ECR离子源

介绍了目前 ECR离子源的发展状况和国际上几台典型的 ECR离子源

用连续激光在ECR离子源中产生金属离子研究

研究了用连续激光在ECR离子源中产生金属离子的方法,在中国科学院近代物理研究所的高电荷态离子源ECR2上,用此方法获得了50μA的Al6+离子束流