高压倍加器微秒脉冲束系统的建立-论文.pdf

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1、第48卷第7期原子能科学技术Vo1．48，No．72014年7月AtomicEnergyScienceandTechnologyJu1．2o14高压倍加器微秒脉冲束系统的建立陈红涛，赵芳(中NI原子能科学研究院核数据重点实验室，北京102413)摘要：为满足某些效应本底较低的实验的需求，在中国原子能科学研究院的高压倍加器上利用束流切割的方法建立了一套微秒脉冲束系统，并对研制的系统进行性能测试，介绍了该系统的建造方法和性能测试结果该套装置符合设计要求，可投人实际应用。关键词：高压倍加器；微秒脉冲束；束流切割中图分类号：TL51文献标志码：A文章编号：100

2、0—6931(2014)07—1300—04doi：10．7538／yzk．2014．48．07．1300EstablishmentofMicrosecondPulseBeamSystemonCockcroft—WaltonAcceleratorCHENHong—tao，ZHAOFang(ChinaInsfituteofAtomicEnergy，P．0．Box275-46，Beijing102413，China)Abstract：InordertOmeettherequirementsofsomeexperimentwithlOWeffectback—g

3、roundratio，amicrosecondpulsebeamsystemwasestablishedbyusingthemethodofbeamcuttingonCockcroft—WaltonacceleratorofCIAE，andthesystemperformancewastested．Theconstructionmethodandtheresultofperformancetestwereintro—duced．Themicrosecondpulsebeamsystemaccordswiththedesignrequirementsand

4、canbeusedinpracticeapplication．Keywords：Cockcroft—Waltonaccelerator；microsecondpulsebeam；beamcutting在一些效应本底较低的核物理实验中，需且快中子等射线引起的本底很大，若不采用电通过电子学门控技术将截面较小以至于峰面子学门控技术，目标峰将很难清晰显现。在某积较小的目标峰从较大本底的能谱中挑选出些利用中子进行多元素分析的实验中，若采用来，而这需要加速器提供脉冲形式的束流。由脉冲束，可通过在脉冲区测量快中子引起的^y于目标峰的面积较小，为减小测量时间、提高效快谱

5、，在空白区测量热中子或慢中子引起的丫率，所需的脉冲束的束流较大。在无法提高总慢谱，减少快中子及(n，n)反应引起的射线在束流强度的条件下，需提高束流脉冲的占空比测量系统中的干扰，来提高快谱的效应本底比，(脉冲的宽度与脉冲周期之比)。比如，中子检此方法称脉冲快／热中子分析法(PF／TNAl_1])。测爆炸物实验，目标峰包括¨N(n，丫)N、对于不同的测量目标，中子慢化所需的时间不H(nt，)H、¨O(n，n)¨O、12C(n，n’)"C等，同，需要脉冲束的频率可变。中国原子能科学收稿日期：2013-04—28；修回日期：2O14—01—17作者简介：陈红涛

6、(1975一)，男，山西山阴人，高级工程师，博士，粒子物理与原子核物理专业第71gl陈红涛等：高压倍加器微秒脉冲束系统的建立1301研究院的高压倍加器可提供直流束和纳秒脉冲为方波，使束流发生偏转的电压只需几百V[3]，束]，纳秒脉冲束的脉冲频率固定为1．5MHz，此种类型的方波电源较易得到，切割板和切割脉冲宽度为1．5ns至几十rls，但还不能满足某孔的安装也不难实现，因此，该种方法是一可行些核物理实验的需求。为满足某些效应本底较的方法。低的实验的需求，在中国原子能科学研究院的1．3分析磁铁与束流准直孔产生脉冲束高压倍加器上利用束流切割的方法建立一套微该

7、方法是在分析磁铁和加速管人口处安装秒脉冲束系统，并对研制的系统进行性能测试。一个切割孔，分析磁铁的前端安装一个磁导向器，磁导向器的电源作脉冲电源，在有脉冲时，l微秒脉冲束实现方法束流打在切割光阑上；在没有脉冲的空白区束中国原子能科学研究院的高压倍加器在加流通过切割孔，形成脉冲束，脉冲束的频率和波速管前放置一系列的束流光学元件[2]，由离子形将与导向器电源脉冲的频率和波形一致。由源开始依次为预加速间隙、单透镜、导向器、切于本文高压倍加器是已建成的，在分析磁铁的割板、切割孔、分析磁铁和束流准直孔，可用如前端已没有合适的空间安装磁导向器。重新改下3种方法产生脉

8、冲束。造此处的元件布置，工程相对繁琐，所需经费也1．1离子源产生脉冲束较大。离子