基于绝缘微堆的质子直线加速器关键技术研究进展

摘要

基于绝缘微堆技术的直线加速器由于其能够实现较高的粒子加速梯度,尤其其在质子加速以及在肿瘤治疗领域的优势得到高度关注.目前该种加速器处于研发阶段,有一系列技术和工程问题有待解决.介绍课题组在过去的两年里围绕建立一台1MeV质子注入器样机在固态脉冲形成线、光导开关系统、绝缘微堆以及质子束源等方面取得的研究进展.其中实现了耐压梯度接近20MV/m的环形绝缘微堆样品,样品内径30mm、外径50mm、厚度15mm,基本达到设计要求;固态脉冲功率系统实现光导开关多路稳定工作模式,开关直流偏置耐压达到20kV、采用激光二极管触发同步系统在4路同步时实现低于1ns的抖动,输出大于70kV的电压脉冲,输出电压脉冲宽度8ns;质子束源完成了初步出束,基本达到设计要求.