基于4K+G-M制冷机的小型氦气液化装置在超导ECR离子源中应用.pdfVIP

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2017-08-08 发布于安徽
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基于4K+G-M制冷机的小型氦气液化装置在超导ECR离子源中应用.pdf

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中国核科学技术进展报告第二卷粒子加速器分卷年月基于制冷机的小型氦气液化装置在超导离子源中的应用郭晓虹赵红卫谢祖祺张雪珍李锦钰冯玉成龚领会徐向东徐东李玮陈玲玉中国科学院近代物理研究所甘肃兰州中国科学院理化技术研究所北京中国科学院研研究生院北京京安古贝科技有限公司北京摘要超导高电荷态离子源是我们所承担的院重大课题包括离子源源体低温及氦气回收系统微波产生及馈入系统外围电源冷却系统以及束流诊断和传输装置本文主要介绍了使用制冷机制作的一套小型氦气液化装置对蒸发的氦气进行再次液化实际的运行情况试验运行证明该装置的引入大大提高了供束运行效率但也存在一些问题关键词超导高电荷态离子源低温液氦氦气回收制冷机超导离子源简介电子回旋共振离子源被认为是当今世界上产生强流高电荷态离子束最有效的装置其主要特点是束流强电荷态高稳定性和可重复性好无设备寿命问题以及束流品质好离子源是使用微波产生并加热等离子体利用三维最小磁场结构约束等离子体当馈入的微波频率与电子在磁场中的回旋频率相等时电子通过共振吸收馈入微波的能量后形成高能电子高能电子与中性粒子原子或分子碰撞使其离化产生离子再逐步剥离便产生了多电荷态离子多电荷态离子通过引出电场加速而引出最后通过分析磁铁选择出所需电荷态的离子束流离子源的工作磁场是由轴向磁镜场与径向多极磁场叠加而成通常多极磁场是由永久磁体产生轴向磁镜场采用螺线管线包及辅助铁轭产生随着离子源技术的发展要求离子源的磁体部分能够提供更强的磁场场型实现对等离子体的更好约束常温线包与永磁技术已经无法满足要求因此人们便开始采用超导技术来实现这一关键要求我们所研制的全超导高电荷态离子源它的轴向和径向磁场均由超导线包产生温孔直径轴向磁场和径向磁场图是超导高电荷态离子源结构简图图中从左至右分别是注入端超