北京大学中子照相系统氘离子注入器的物理设计及初步实验结果

摘要

北京大学中子照相系统(PKUNIFTY-the PeKing UniversityNeutron Imaging FaciliTY)是一台基于2MV射频四级场加速器(RFQ)的中子源。氘离子注入器是PKUNIFTY的子项目,旨在为2MV的RFQ提供能量为50keV的脉冲氘离子束,束流峰值流强50mA,占空比1/10,归一化发射度0.2π·mm·mrad,α=1.93,β=5.16 cm/rad。本文主要介绍注入器的物理设计方案以及系统的初步实验结果。在台面实验的基础上,氘离子注入器选用2.45GHz全永磁ECR离子源和双螺线管结构的LEBT,整个注入器的长度为1.36米。在50kV高压下,该离子源不仅可以引出总流强100mA、归一化发射度在0.11-0.14πmm mrad、半张角小于42mrad的H+离子流,而且已经引出总流强为83mA、归一化发射度小于0.18π mmmrad、束流半张角小于70mrad的D+离子柬,满足设计要求,并举行了D+离子源的现场测试,测试结果与自测结果吻合。低能束流输运线的调试工作即将完成。