基于纵向局部推动快提取方法的快速循环同步加速器设计，用于3D PBS质子FLASH递送

本文提出一种具有纵向局部推动快提取系统的快速循环同步加速器（RCS）设计，用于三维（3D）铅笔束扫描（PBS）质子FLASH递送。该提取方法旨在满足新型扫描方案的严格要求，即递送时间显著缩短（相较于当前方案，扫描层平行于质子束方向）。在该方法中，kick 脉冲波形仅作用于质子束的特定纵向段上。对于每个扫描点，kick 器的功能区域根据由束流电流监测器测得的实时束流纵向线密度动态调整。提供了区域确定算法。我们分析了剂量点精度及束流在分节器处的损失，指出纵向线密度升高会降低剂量点精度并增加束流损失。总粒数 $2\times10^{10}$ 能满足剂量点精度要求，分节器处的束流损失小于1%。推送系统包含 stripline kick 器、电分节器（ESe）和磁分节器（MSe），对RCS晶体管设计提出特定要求。RCS经过精心设计以满足这些约束，提取元件的具体参数详述。通过将新型扫描方案与专为设计的RCS及快提取方法集成，本工作证明了实现3D PBS质子FLASH递送的可行性。