HIRFL-SFC模拟及优化研究

发布时间：2020-06-19 07:39

【摘要】：兰州重离子加速装置注入器SFC自1987年改造完成之后,为下级加速装置SSC和CSRm提供了多种束流,进而开展了很多科学研究实验和相关的应用。但是,随着后续加速装置对束流品质和束流流强的要求不断提高,SFC现在的运行状态已经渐渐地不能满足需求。因此,对SFC的升级改造显得非常有必要。本文结合实际运行效率和模拟计算结果,阐述了SFC当前存在的主要问题,并对其进行了一些模拟和优化研究。主要工作包括三个部分： (1)通过Gordon方法计算了SFC加速不同粒子时所需的等时性磁场,并通过等时性磁场垫补程序OPTCC建立了实际工作磁场。在此基础之上,对实际工作磁场进行了傅立叶分析,得到了加速不同粒子的横向自由振荡频率、工作路径、静态平衡轨道和加速轨道并分析了其对传输效率的影响。文中选取了7MeV/u的C4+和lOMeV/u的H2+粒子进行模拟计算。 (2)SFC加速质子时,小半径处实际工作磁场和理论等时性磁场之间差别较大,导致束流在中心区损失较为严重。为了解决这一问题,可以提高前三组垫补线圈的最大电流值。结果表明,优化后得到的磁场误差明显减小,这可以有效地减小加速过程中粒子的滑相,对于加速质子是非常有益的。 (3)回旋加速器采用平项波加速技术可以有效减小束流的能散。本文采用回旋加速器束流模拟程序AGORA-SCE对SFC进行模拟计算,然后对比有、无平项波加速系统下束流品质的变化。结果表明,采用平项波加速后,SFC的引出束流能散明显减小,而且在引出偏转板入口处束流的径向尺寸及圈间距满足单圈引出的条件。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（近代物理研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TL503.3

【参考文献】

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本文编号：2720497