RFQ冷却聚束器束流冷却后的性质模拟.pdf

《RFQ冷却聚束器束流冷却后的性质模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第48卷第8期原子能科学技术Vo1．48，No．82014年8月AtomicEnergyScienceandTechnologyAug．2014RFQ冷却聚束器束流冷却后的性质模拟朱志超，黄文学。，罗文，周青芝，宋英明，王碉，田玉林。，王均英，孙宇梁(1．南华大学核科学技术学院，湖南衡阳4210012．中国科学院近代物理研究所，甘肃兰州730000)摘要：介绍了RFQ冷却聚束器的基本工作原理和柬流在其中被约束和冷却的过程。采用真实相互作用势(RIP)模型进行蒙特卡罗模拟，得出束流在RFQ冷却聚束器中完全冷却后的性质。结果表

2、明：束流冷却后的束斑和能量分散随时问一直保持平衡；束流冷却后束斑和能量分散不随缓冲气体气压、入射离子能量的变化而变化；冷却后束斑半径与射频(RF)四极电场频率呈反比，而冷却后束流的能量分散仅与温度有关。关键词：RFQ；冷却；相空间；蒙特卡罗中图分类号：O571．6文献标志码：A文章编号：1000—6931(2014)08—1508—08doi：10．7538／yzk．2014．48．08．1508PropertyofCooledBeaminRFQCoolerandBuncherZHUZhi—chao一，HUANGWen—x

3、ue。，LUOWen，ZHOUQing—zhi，SONGYing—ming一，WANGYue，TIANYu一“n，WANGJun～ying，SUNYu—liang。(1．SchoolofNuclearScienceandTechnology，UniversityofSouthChina，Hengyang421001，China；2．InstituteofModernPhysics，ChineseAcademyofSciences，Lanzhou730000，China)Abstract：Thebasicprincipleo

4、ftheRFQcoolerandbuncher，andtheconstrainedandcooledprocessofthebeamwereintroducedinthispaper．Byusingrealisticinteractionpotential(RIP)modeltomakeMonteCarlosimulation，thepropertyofthecooledbeamwascalculated．Thebeamspotandtheenergydispersionofcompletelycooledbeamkeep

5、almostconstantwithtime，anddonotvarywiththebuffergaspressureandtheinitialionenergy．TheradiusofcooledbeamisinverselyproportionaItotheRFfrequencyoftheelectricfield，andtheenergydispersionisonlyrelatedwiththetemperature．Keywords：RFQ；cooling；phasespace；MonteCarlo收稿日期：20

6、13-08—26；修回日期：2013-10—11基金项目：国家自然科学基金资助项目(10627504，11075188，11247215)；国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB815000)；湖南省自然科学基金资助项目(13JJ4073，13JJ4074)；南华大学博士科研启动基金资助项目(2012XQDO6)；核技术及应用湖南省重点学科基金资助项目作者简介：朱志超(1981一)，男，湖南湘潭人，助理研究员，博士，粒子物理与原子核物理专业*通信作者：宋英明，E—mail：songyingming@tsinghua

7、．org．cn第8期朱志超等：RFQ冷却聚束器束流冷却后的性质模拟1509缓冲气体冷却束流被广泛运用于各种核谱或Y，离子在z或方向的横向速度即为du／d#。仪设备中，如IS0LTRAPl】]、HIPTRApE、Mathieu微分方程参数为：JYFLTRAP[、LEBIT[、CPTc、LPTE]等。一(2)为克服束流的横向发射度和纵向能量分散较大∞。r82eV的缺点，满足高精度测量的需要，国外一些大型g一(3)r／to)r8实验室采用在放射性束流线后增加一个旨在降其中：r。为RFQ冷却聚束器特征半径；U为施低束流发射度和能量

8、分散的RFQ冷却聚束加在双曲面电极上的直流电压幅度；V为加在器，以高效率地收集和冷却经充气反冲质量分双曲面电极上的RF电压值；∞为RF四极电场离器分离后的次级束流，使其具有非常小的发角频率(一27c，，f为RF四极电场频率)；为射度和能量分散，并把冷却后的高品质束流传离子的电荷。输至后续设备，为离子的进