轴向B-dot测量束流偏角模拟计算及实验研究

批准号:
11175166
项目类别:
面上项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
何小中
依托单位:
学科分类:
A2802.加速器技术及应用
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
李勤、代志勇、庞健
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中文摘要
束流位置探测器是最重要的束测手段之一,对于理解束流光学、束流与管道环境及背景等离子体的相互作用不可或缺。已经广泛应用的角向B-dot(通常所指的B-dot)通过探测偏心束流产生的角向磁场的二极分量来测量束流位置。申请者已经在理论上及通过模拟计算证明,束流运动方向与管道轴线具有一定偏角时,将在束流管壁附近产生轴向磁场,大小正比于束流偏角。因此可以采用轴向B-dot探头直接测量束流偏角,这是本项目申请者提出的一项全新的束流偏角测量方法。束流偏角测量将能够对束流位置测量起到重要的补充作用。在直线感应加速器中,如果能够直接测量束流偏角,将可以提供更直接的束流校正信息,减少束流校正所需的实验调试时间。本项目拟在已开展的理论分析及初步模拟计算工作基础上,开展进一步模拟计算研究;开展轴向B-dot的设计及研制工作,建立电子束流模拟装置,进行轴向B-dot测量束流偏角的原理验证性实验及前期应用研究。
英文摘要
2012-2015年间,开展了轴向B-dot探测器测量束流偏角的理论及实验研究。建立了探测器的电路模型,通过理论分析,建立了从示波器波形恢复提取束流流强波形、时变偏心波形、时变偏角波形的方法。建立了探测器及标定同轴线测试台的CST模型,通过该模型分析了探测器的响应并用于指导探测器的尺寸参数选择。建立了MAFIA的束流模拟模型,分析了置于光滑管道中的轴向B-dot探测器对束流偏角的响应,以及分析了置于槽形结构中的轴向B-dot探测器对偏心、偏角的响应,得到轴向B-dot探测器应置于槽形结构的正中的结论,以及槽形结构的尺寸对轴向B-dot探测器的灵敏度的影响,该分析结果用于指导探测器的尺寸参数选择。设计并制作了一种复合B-dot探测器,包含4个轴向B-dot线圈和4个角向B-dot线圈;建立了同轴线标定实验台,用于分析标定该探测器。在同轴线标定实验台上的测试结果表明,该探测器能够成功用于电流波形、偏心、偏角的测量。在神龙1号加速器上,进行了该探测器的真实的束流测试实验。加速器上的实验结果表明,轴向B-dot探测器直接测量到的束流偏角与理论计算值,以及与偏心测量值吻合得较好,能够用于真实加速器环境下的束流测量。通过本基金项目的研究,发展了完整的B-dot探测器的设计和波形后处理方法,成功研制出具有一定实用价值的轴向B-dot探测器以及复合B-dot探测器,并建立了用于复合B-dot探测器标定的同轴线标定实验台。
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:--
发表时间:2013
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:何小中
通讯作者:何小中
DOI:--
发表时间:2014
期刊:强激光与粒子束
影响因子:--
作者:庞健;何小中
通讯作者:何小中
DOI:--
发表时间:2014
期刊:强激光与粒子束
影响因子:--
作者:何小中
通讯作者:何小中
Hybrid monitor for both beam position and tilt of high-current beams
用于高电流光束的光束位置和倾斜的混合监视器
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Review of Scientific Instruments
影响因子:1.6
作者:庞健;何小中
通讯作者:何小中
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams
影响因子:--
作者:He, Xiaozhong;Zhang, Kaizhi;Li, Qin
通讯作者:Li, Qin
离子源—IH漂移管结构直接注入型低能离子加速器探索性研究
- 批准号:11305163
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:何小中
- 依托单位:
国内基金
海外基金
