《等時性FFAG加速器原理及關鍵技術研究》是依託華中科技大學，由秦斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：等時性FFAG加速器原理及關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：秦斌
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新型等時性FFAG加速器可突破經典FFAG脈衝模式限制，在大功率質子驅動器、強子癌症治療及低能電子束套用上有巨大套用價值。本項目針對輕子和強子不同相對論速度特性，擬採用兩種等時性FFAG加速原理予以實現。針對相對論粒子束，將Serpentine加速方法引入至等比FFAG，以10MeV電子FFAG加速器為對象，進行磁格結構及關鍵參數體系設計，研究在較高磁場梯度指數和Serpentine加速所要求的單圈增益條件下，緊湊型磁鐵及大電壓高頻腔的工程可行性和關鍵技術。對於中能量段質子套用，擬採用非線性非等比FFAG方案，通過磁格結構和邊緣場最佳化設計提高等時性指標，提供1GeV等時性質子FFAG加速器物理設計方案。本項目將通過相關原理性及關鍵技術研究為等時性FFAG加速器面向實際套用做出實質性貢獻。
結題摘要
基於CW連續束加速模式，等時性FFAG加速器可突破經典FFAG脈衝束流模式限制，在大功率質子驅動器、強子癌症治療系統及電子束輻照套用方面有顯著套用前景。目前世界上該類型加速原理理論與實驗研究還有限。本項目針對等時性FFAG加速原理及其套用開展研究，4年來取得了較好研究成果：（1）深入研究了基於Serpentine加速方法的等比FFAG加速器原理，完成了一台9MeV等時性電子FFAG加速器物理及方案設計；（2）開展了用於大功率電子加速器的熱陰極電子槍結構與束流動力學研究；（3）針對質子治療套用，比較了等時性FFAG與回旋加速器方案，在國內首先提出了基於等時性超導回旋加速器的質子治療系統方案，並在加速器及束線設計上取得一系列創新成果；（4）開展了關於一台10MeV淺谷型回旋加速器中心區、高頻及控制系統的實驗研究。 本項目在國際加速器領域有影響的學術期刊Rev. Sci. Instrum, Nucl. Instrum. Meth. A, IEEE Appl. Superconductivity及FFAG等國際會議上發表論文共11篇，獲得國家專利5件授權。在國際交流方面，參加4次重要國際會議，做口頭報告5次。
