聚焦型高能离子微束技术的模拟研究

发布时间：2021-03-09 02:24

　　聚焦型高能离子微束装置是一种将离子束聚焦为微米量级的特种电磁装置。常规的聚焦型高能离子微束装置,离子能量为数个Me V,主要用于元素分析等应用领域,很难满足高能量离子辐照研究的需求,因此人们开始探索离子能量为几十Me V至Ge V量级的聚焦型高能离子微束技术,应用于空间科学中的辐射效应、质子重离子治癌中的辐射生物学效应和低剂量效应等前沿科学研究。狭义的聚焦型高能离子微束技术主要为狭缝技术和离子光学设计方法。目前人们已经分别探索得到了高磁刚度低缩小倍数和低磁刚度高缩小倍数的聚焦透镜组结构,但兼顾高磁刚度高缩小倍数的聚焦透镜组结构尚未被发现。一般而言,能量高和射程大的离子,相应的狭缝技术难度越大,质子射程比重离子射程更大,因而难度更高。本文以300Me V质子为算例,结合哈尔滨拟建设的300Me V质子同步加速器束流参数,分析如何解决狭缝系统的杂散粒子问题和实现高磁刚度高缩小倍数的聚焦透镜组设计方法。在狭缝技术研究方面,本文利用Geant4建模分析了300Me V质子与钨靶的相互作用产物特点,同时利用Geant4建模得到了300Me V质子通过直线型狭缝系统产生的杂散粒子的特点,进而提出了... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

高能离子微束装置原理示意图

盖了高能离子微束装置在两类工作模式下的发展趋势。第一流强模式，离子流强为 100pA~1000pA，此流强范围通常为 P需的工作流强；第二类工作模式为低流强模式，离子流强为 f子计数功能，使用 STIM 分析技术探测。图 1-2 中虚线阶梯变束公司采用了电火花线切割加工技术(wire-cut)制造四极磁铁，其微束产品的性能，因而增加了很多高性能的高能离子微束装

究现状能够阻挡多数束流和允许目标离子束流通 1-3 为两种狭缝结构与透射区域示意图。分区域由于厚度不足不能完全阻挡离子，)。显然，随着狭缝内径减小，散射离子占将导致狭缝散射问题更加严重。


本文编号：3072083