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强流低发射度增长的重离子IH-DTL关键物理问题的研究
结题报告
批准号:
11975138
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
邢庆子
依托单位:
学科分类:
加速器物理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
邢庆子
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中文摘要
重离子直线加速器在重离子治疗、航空航天、工农业生产、基础科学研究等领域都有着重要的应用,其中IH-DTL被广泛应用到重离子直线加速器中。KONUS或APF是国际上主流的IH-DTL动力学设计方案。本申请拟通过采用将电磁四极磁铁安装在漂移管内部的方式,提出新的且可以推广的强流IH-DTL动力学方案(IH-EMQ),可以适用于设计不同加速能量、用于加速不同荷质比的粒子,该方案具有横向聚焦强、出口能散小、发射度增长小、极限流强高等特点。基于IH-EMQ动力学方案,进行物理设计的优化,包括动力学设计优化以及RF设计优化,以设计出一个IH-DTL,并总结出适用于本方案的优化设计的方法和步骤。在物理设计完成的基础上,建立模型腔模型并进行模型腔的研制工作,通过对模型腔的冷测、调场实验结果与模拟结果对比,验证本设计方案的RF设计。
英文摘要
Heavy-ion linacs have important applications in heavy-ion therapy, aerospace, industrial and agricultural production, basic scientific research and other fields. Interdigital-mode drift-tube linacs (IH-DTL) are widely used in heavy-ion linacs. Combined Zero-Degree Structure (KONUS) and Alternating-Phase-Focused (APF) are the mainstream IH-DTL beam dynamic design schemes in the world. A new and extensible high-current IH-DTL beam dynamic scheme (IH-EMQ) will be proposed in this application by installing the electromagnetic quadrupole magnet inside the drift tubes which can be applied to accelerate particles with different energies and different charge-mass ratios. The scheme has the advantages of strong transverse focusing, small output energy spread, small emittance growth, and high current limit. Based on the IH-EMQ beam dynamic scheme, the physical design optimization will be carried out, including beam dynamic design optimization and RF design optimization, in order to design a model cavity of IH-DTL, and the optimal design methods and steps suitable for this scheme will be summarized. On the basis of the physical design, the model cavity model will be established and the development of the model cavity will be carried out. The RF design of the design scheme can be verified by comparing the cold-test and field-tuning experiment results and simulation results of the model cavity.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.166298
发表时间:2022
期刊:Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
影响因子:--
作者:P.F. Ma;B.C. Wang;X.D. Yu;Y.L. Wang;C.B. Yue;C.T. Du;Y. Lei;M.Z. Tuo;S.X. Zheng;Q.Z. Xing;X.L. Guan;X.W. Wang;Y.H. Yan;W.L. Liu;M.W. Wang;M.C. Wang;D. Wang;W. Lv;M.T. Zhao;Z.M. Wang;W. Chen;M.T. Qiu
通讯作者:M.T. Qiu
Development of a compact 325 MHz proton interdigital H-mode drift tube linac with high shunt impedance
开发具有高并联阻抗的紧凑型 325 MHz 质子叉指 H 模式漂移管直线加速器
DOI:10.1103/physrevaccelbeams.24.020101
发表时间:2021
期刊:PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS
影响因子:1.7
作者:P. F. Ma;R. Tang;Y. Yang;S. X. Zheng
通讯作者:S. X. Zheng
DOI:10.1016/j.nima.2023.168372
发表时间:2023
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:S. Wang;Y. Lei;X.D. Yu;P.F. Ma;K. Liu;C.B. Yue;B.C. Wang;W.L. Liu;Q.Z. Xing;S.X. Zheng;X.L. Guan;Z.M. Wang;X.W. Wang
通讯作者:X.W. Wang
强流高占空比RFQ加速器水冷分析与设计的研究
  • 批准号:
    11575098
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    邢庆子
  • 依托单位:
四翼型变电压RFQ加速器场调谐方法的研究
  • 批准号:
    11175096
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    邢庆子
  • 依托单位:
不插入探针快速诊断腔链谐振状态的研究
  • 批准号:
    10775079
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    邢庆子
  • 依托单位:
国内基金
海外基金