HIRFL-CSRm 重离子直线加速器注入器的概念设计
加速器物理
2015-06-17 v1
摘要
提出了一种常温重离子直线加速器作为兰州重离子研究装置（HIRFL）主冷却储存环（CSRm）的新注入器，预计将提升 HIRFL 的性能。该直线加速器注入器可为 CSRm 提供最大质荷比为 7、注入动能为 7.272 MeV/u 的重离子，脉冲束流强度为 3 emA，占空比为 3%。与现有的扇形聚焦回旋加速器（SFC）注入器相比，直线加速器的束流强度可提高 10 至 100 倍。作为直线加速器的前级加速器，108.48 MHz 四杆射频四极场（RFQ）将离子束从 4 keV/u 加速至 300 keV/u，在 3.07 m 长的极板下实现了 95.3% 的传输效率。设计中考虑了相移以分析误差容限，并通过调整结构参数仔细避免了参数共振。紧随 RFQ 之后的 KONUS IH-DTL 将离子加速至 7.272 MeV/u 并注入 HIRFL-CSRm。前两个腔体的共振频率为 108.48 MHz，最后五个漂移管直线加速器（DTL）的共振频率为 216.96 MHz。在长度为 17.066 m 的 DTL 段中，最大加速梯度可达 4.95 MV/m，总脉冲射频功率为 2.8 MW。本文详细描述了一种确定共振频率、RFQ 极板电压和 DTL 有效加速电压的新策略，并将展示该直线加速器的束流动力学设计。
引用
@article{arxiv.1311.3204,
title = {Conceptional Design of Heavy Ion Linac Injector for HIRFL-CSRm},
author = {Xiaohu Zhang and Youjin Yuan and Jiawen Xia and Xuejun Yin and Dayu Yin and Xiaoni Li and Xiucui Xie and Heng Du and zhongshan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3204},
year = {2015}
}