《低能強流離子束空間電荷補償機理與技術的研究》是依託北京大學，由彭士香擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低能強流離子束空間電荷補償機理與技術的研究
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：彭士香
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
擬開展補償機理與技術的研究，是在前一個面上基金的基礎上展開的。離子束的空間電荷補償技術與加速器技術同等重要。迄今為止，對該問題的研究還不透徹。擬開展的研究 將從補償方式、實驗研究、理論發展等方面展開，建立具有普適性的補償度的概念，開展不同束流條件、不同補償條件下的實驗研究，發展低能強流離子束空間電荷補償機理的理論模型。這些研究將促進低能強流離子束空間電荷補償技術的發展，為低能強流離子加速器LEBT系統的合理化設計等提供充分的依據，解決加速器設計工程中的理論和工程問題。
結題摘要
本項目研究的對象為低能強流束空間電荷補償機理和補償技術。研究從實驗台的功能完善、強流離子束空間電荷補償實驗研究和補償理論模型的完善等3個方面展開。在實驗台改造方面，增加了水冷氣阻管和分子泵機組等改善系統本底真空的設備，補償區的本底真空從原來的1.5x10-3Pa 降到3.7x10-4Pa，添置了束流剖面測量儀，更新了功率更高的螺線管磁鐵的電源，在引出區增開了一個補償氣體注入視窗，添加了外注入電子束補償；在實驗研究方面，我們在較寬的真空範圍內研究H+/He+束流在Ar/Kr/N2補償氣體參與下束流的空間電荷補償度、束流發射度、束流輸運效率等隨真空度、氣體種類的變化規律，並將研究成果成功地運用到北京大學兩器一腔項目的注入器設計和介質壁加速器質子注入器等項目的當中，獲得了全面的成功（前者於2013年6月2日成功驗收，後者與2013年7月10日完成驗收）。在理論發展方面，進一步完善了“粒子壽命分布模型”，重新定義了“空間電荷補償度”的概念，完成了補償建立過程的算法，並得到了合理的理論結果。
