BRing中電荷交換引起的束流損失分布模擬計(jì)算
關(guān)鍵詞：電荷交換 粒子損失分布 bring
摘要：在強(qiáng)流重離子加速器運(yùn)行中,帶電粒子與真空管道中的殘余氣體分子相互作用發(fā)生的電荷交換反應(yīng)是影響重離子束流壽命的關(guān)鍵因素。這種電荷交換過程導(dǎo)致的束流損失將解吸出真空管壁上吸附的氣體分子,進(jìn)而引起真空壓力的動(dòng)態(tài)變化,將嚴(yán)重影響加速器的穩(wěn)定運(yùn)行和最終束流引出流強(qiáng)。中國科學(xué)院近代物理研究所將在廣東省惠州市建造的強(qiáng)流重離子加速器裝置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,簡(jiǎn)稱HIAF)利用增強(qiáng)器(Booster Ring,簡(jiǎn)稱BRing)提供束流流強(qiáng)高達(dá)2×10^11ppp的^238U^35+用于核物理及原子物理等實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)強(qiáng)流重離子加速器BRing中^238U^35+束流發(fā)生電荷交換反應(yīng),損失一個(gè)電子成為^238U^36+的過程進(jìn)行了追蹤模擬,計(jì)算得到了U^36+損失前的運(yùn)動(dòng)徑跡和全環(huán)粒子損失位置分布,模擬結(jié)果顯示U^36+受到色散元件的影響,將集中損失在位于二極磁鐵后的漂移節(jié)區(qū)域中。基于模擬結(jié)果,在束流損失位置處設(shè)計(jì)安裝由低解吸率材料制作的準(zhǔn)直器,優(yōu)化設(shè)計(jì)后的準(zhǔn)直效率高達(dá)95%以上;并模擬計(jì)算了有無準(zhǔn)直器時(shí)真空壓力和束流流強(qiáng)的變化,安裝準(zhǔn)直器后BRing的平均真空度變化小于10%,將確保BRing加速器的穩(wěn)定運(yùn)行。
原子核物理評(píng)論雜志要求:
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