發(fā)布時(shí)間：2020-06-19 07:39

【摘要】：蘭州重離子加速裝置注入器SFC自1987年改造完成之后,為下級(jí)加速裝置SSC和CSRm提供了多種束流,進(jìn)而開展了很多科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)和相關(guān)的應(yīng)用。但是,隨著后續(xù)加速裝置對(duì)束流品質(zhì)和束流流強(qiáng)的要求不斷提高,SFC現(xiàn)在的運(yùn)行狀態(tài)已經(jīng)漸漸地不能滿足需求。因此,對(duì)SFC的升級(jí)改造顯得非常有必要。本文結(jié)合實(shí)際運(yùn)行效率和模擬計(jì)算結(jié)果,闡述了SFC當(dāng)前存在的主要問(wèn)題,并對(duì)其進(jìn)行了一些模擬和優(yōu)化研究。主要工作包括三個(gè)部分： (1)通過(guò)Gordon方法計(jì)算了SFC加速不同粒子時(shí)所需的等時(shí)性磁場(chǎng),并通過(guò)等時(shí)性磁場(chǎng)墊補(bǔ)程序OPTCC建立了實(shí)際工作磁場(chǎng)。在此基礎(chǔ)之上,對(duì)實(shí)際工作磁場(chǎng)進(jìn)行了傅立葉分析,得到了加速不同粒子的橫向自由振蕩頻率、工作路徑、靜態(tài)平衡軌道和加速軌道并分析了其對(duì)傳輸效率的影響。文中選取了7MeV/u的C4+和lOMeV/u的H2+粒子進(jìn)行模擬計(jì)算。 (2)SFC加速質(zhì)子時(shí),小半徑處實(shí)際工作磁場(chǎng)和理論等時(shí)性磁場(chǎng)之間差別較大,導(dǎo)致束流在中心區(qū)損失較為嚴(yán)重。為了解決這一問(wèn)題,可以提高前三組墊補(bǔ)線圈的最大電流值。結(jié)果表明,優(yōu)化后得到的磁場(chǎng)誤差明顯減小,這可以有效地減小加速過(guò)程中粒子的滑相,對(duì)于加速質(zhì)子是非常有益的。 (3)回旋加速器采用平項(xiàng)波加速技術(shù)可以有效減小束流的能散。本文采用回旋加速器束流模擬程序AGORA-SCE對(duì)SFC進(jìn)行模擬計(jì)算,然后對(duì)比有、無(wú)平項(xiàng)波加速系統(tǒng)下束流品質(zhì)的變化。結(jié)果表明,采用平項(xiàng)波加速后,SFC的引出束流能散明顯減小,而且在引出偏轉(zhuǎn)板入口處束流的徑向尺寸及圈間距滿足單圈引出的條件。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（近代物理研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TL503.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 唐靖宇,蔣君章,李智慧,徐向陽(yáng),王義芳,尹全民;SFC軸向注入系統(tǒng)和中心區(qū)的研究和設(shè)計(jì)[J];高能物理與核物理;2000年12期

2 李浩虎,王兵,張金泉,唐靖宇;平頂波加速對(duì)束流縱向相空間的影響[J];高能物理與核物理;2004年08期

3 唐靖宇,尹全民;HIRFL中的束流縱向運(yùn)動(dòng)[J];強(qiáng)激光與粒子束;1999年06期

4 李小妮;原有進(jìn);何源;張金泉;李朋;;分離扇回旋加速器的接受度及效率[J];強(qiáng)激光與粒子束;2010年09期

5 郝煥鋒;趙紅衛(wèi);姚慶高;王兵;宋明濤;張金泉;;醫(yī)用重離子回旋加速器引出系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];強(qiáng)激光與粒子束;2013年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 姚紅娟;CYCIAE-100回旋加速器軸向注入與中心區(qū)理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];清華大學(xué);2008年

2 王維博;粒子群優(yōu)化算法研究及其應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2012年

3 白正賀;基于粒子群優(yōu)化算法的電子儲(chǔ)存環(huán)磁聚焦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2720497