ecr离子源引出的低能高电荷态离子束传输研究

《ecr离子源引出的低能高电荷态离子束传输研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级:博士学位论文ECR离子源引出的低能高电荷态离子束传输研究作者姓名:杨尧指导教师:赵红卫研究员中国科学院近代物理研究所宋明涛研究员中国科学院近代物理研究所学位类别:工学博士学科专业:核技术及应用培养单位:中国科学院近代物理研究所二零一五年十月Studiesonlow-energyhighly-chargedionbeamtransportfromanECRionsourceByYaoYANGADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentofther

2、equirementForthedegreeofDoctorofScienceinEngineeringInstituteofModernPhysics,ChineseAcademyofSciencesOct.,2015’关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属中国科学院近代物理研究所。本人完全了解中国科学院近代物理研究所有关保存、使用学位论文的规定，同意研究所保存或向国家有关部口或机构送交论文的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院近代物理研究所可将本学位论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，可Ｗ采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离所后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时一署名单位仍然，第为中国科学院近代物理研究所。本人同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学术期刊（光盘版）》电子＂杂志社，编入ＣＮＫＩ学位论文全文数据库并充实到学位论文学＂术不端行为检测系统比对资源库，同意按章程规定享受相关权、／■ｒｒｎ．〇保密论文在解密后遵守此规定。璋叫咬心口矣导师签名兴／主．作者签名：捉日期；原创性声明本人郑重声明：

4、本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。／＇＇之论文作者签名人夕．／：約、日期：７致谢致谢论文完成之际，首先要感谢我的导师赵红卫老师和宋明涛老师。感谢他们对我工作的肯定和支持，感谢他们为我指明研究方向。非常感谢孙良亭老师和原有进老师，感谢他们对我论文的悉心指导

5、。非常感谢张雪珍老师和张子民老师对我的帮助。非常感谢冯玉成老师、曹云师兄、张文慧师兄、方兴、卢旺师兄、钱程等在实验上的帮助。非常感谢赵环昱师姐。赵师姐博士期间发表8篇学术论文。我把她发表的文章目录写在纸上，贴在墙上，以此为榜样。我还记得5篇被SCI收录，其中3篇发表在RSI杂志上，1篇EI，一篇核心，一篇ISTP。所以我在博士期间也发表了8篇文章，其中6篇被SCI收录，这其中5篇发表在RSI杂志，1篇EI，一篇ISTP。这就是榜样的力量。非常感谢离子源室的各位同事，他们是：武启、李家庆、李吉波、金钱玉、王辉、马宝华、郭俊伟、李锡霞、张俊杰、马鸿义、刘鹏雁、张恒娟、

6、刘煜、唐城、王贵才、黄韬、申圳、黄维等。同时，感谢肖陈、王志军、贾欢、张小虎、姜培勇、窦维平、刘淑慧、张周礼、孙列鹏、卢亮等人在学术上的讨论。感谢我的妻子冯秋晨女士和我即将出生的宝贝。谨以此文献给我的父母。杨尧2015年10月24日摘要摘要ECR离子源作为产生强流高电荷态重离子束最有效的手段之一，已在大型加速器装置上得到广泛应用。随着加速器对束流强度要求的不断提高，未来从ECR离子源引出的混合束流强将超过20emA，其空间电荷效应将对束流品质及其在低能段的传输产生复杂的影响；同时，由于ECR离子源复杂的约束磁场构型，其产生的离子束束流品质具有其特殊性和复杂性，这会

7、对束流的高效传输和匹配带来巨大挑战。因此，本论文针对高电荷态ECR离子源引出的束流特性及其传输做了模拟和实验研究，研究内容主要集中在三个方面，一是离子源束流的横向耦合特性，二是离子源六极场和分析磁铁六极分量对束流的影响及其校正，三是初聚焦螺线管对束流品质和传输的影响；并将以上研究成果应用于现有的加速器装置和未来离子源低能传输线设计中。横向相空间耦合是ECR离子源引出束流最重要的特性之一。ECR离子源等离子体电极通常位于引出螺线管中心附近，束流被引出之后，首先要经过一个逐渐下降的轴向磁场区域，因此束流沿轴线旋转，从而导致束流横向相空间强烈耦合。论文首次实验验证了EC

8、R离子源引