- 1、本文档共36页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第三章倍压加速器课件
3)倍压线路的改进办法 2)电压波动的限制 随极数 N 的增加, δV也越大,被加速的粒子的能量分散也越来越大,这加速器来讲,是致命的 由: 不能用减小负载电流 i 的办法来降低δV 和 ΔV 提高供电频率,可有效减少 δV 和 ΔV 但有局限性。增大C会增大电容的储能,C一般取0.01~0.1uF ,另外,高压、高容量电容体积很大。 由: 增大电容 C 也可以有效减少δV 和 ΔV §3.2、倍压电源 单边: 3)倍压线路的改进办法 采用双边对称倍压线路 单边倍压线路在一个周期内只能给主电容 C 冲一次电,对称型倍压线路在一个周期内可以给主电容 C 充两次电 ,可有效降低电压波动和电压降。 对双边称式电路: 比较 §3.2 倍压电源 ★ 辐照用加速器:对高压稳定性要求不高。 ★ 核反应研究或离子注入器:对高压要求很高,就要求加专门的稳压线路。 4、倍压电源的稳定性 (1)影响稳定的几个因素 (2)不同用途的倍压器对电压稳定性 要求各不相同 ★ 供电电源的慢变化 ★ 端电压的变化: 电压波动 负载的起伏(放电、击穿) §3.2、倍压电源 (1)造成粒子损失能量; (2)造成粒子束发散; (3)散射的粒子打到加速器部件上会产生轫致辐射,造成较大的本底,甚 至损坏部件。 一般要求倍压器的真空度要达到10-6~10-7mmHg(10-4 Pa) 加速粒子必须在高真空环境中传输,在大气压下或低真空下,加速粒子与气体分子的碰撞会产生以下恶果: § 3.3 带电粒子的加速和传输 1、真空度对加速离子的影响 ★ 组成:由绝缘环(陶瓷、玻璃、环氧)、加速电极、均压环、分压电阻等组成。 ★ 分类: 按电极形状常分为三种形式: 圆筒电极加速管 (a) 平板电极加速管 (b) 碟形电极加速管 (c) 2、加速管 § 3.3 带电粒子的加速和传输 s 为了保证将加速的束流传输到靶上,必须应用电场、磁场或电磁场的组合元件给离子束附加一个径向力,使之聚焦。 §3.4 离子束传输的聚焦元件 本节讨论常用的一些聚焦元件及其聚焦性能。 1、电透镜 1)单膜孔透镜 如图是为单膜孔透镜示意图。单膜孔透镜可近似看成短透镜,其焦距可用下式估算: 其中, 为膜孔中心点位 为等位面鞍点处的点位, 为膜片之间的间距。三膜片透镜总是会聚透镜。 2)三膜孔透镜 如图是为三膜孔透镜示意图。三膜孔透镜可近似看成短透镜。焦距可用下式估算: 为等位面鞍点处的点位, 为膜片之间的间距。 三膜片透镜总是会聚透镜 §3.4 离子束传输的聚焦元件 2、磁透镜 如图所示,空间的通电线圈就是一螺线管透镜。 带电粒子在非均匀磁场中也做螺旋运动,但:R≠常量 §3.4 离子束传输的聚焦元件 3、四极透镜 四极透镜一般分为电四极透镜和磁四极 透镜两种。 1)电四极透镜 由四个双曲面电极加适当的电压组成。 先不考虑边缘效应,则等位面应该是双曲 面: 根据边界条件: §3.4 离子束传输的聚焦元件 讨论: 如果 x 方向作用力为聚焦力,则 y方向必为散焦力,单个电四极透镜无法实现双聚焦 离子越偏离中心轴,作用力越大,四极透镜具有强聚焦性能 电四极透镜有易引起放电的缺陷 电场: 作用力: §3.4 离子束传输的聚焦元件 2)磁四极透镜 # 结构组成 磁四极透镜的结构由四个双曲柱面磁极组成 # 标量位 在不考虑轴向的场分布边缘效应的条件下,磁极内切圆范围内,磁场的标量位可用下列函数描述: 称为磁场梯度, 由边界条件决定 §3.4 离子束传输的聚焦元件 #磁感应强度: 得: 故: # 标量位 在磁极与内切圆相切的四个点上的标量位大小为: # 沿z轴运动的离子在径向所受的作用力: §3.4 离子束传输的聚焦元件 # 讨论 如果x方向作用力为聚焦力,则y方向必为散焦力,单个磁四极透镜没法实现双聚焦,一般采取三重四极四极透镜来实现双聚焦 离子越偏离中心轴,作用力越大,四极透镜具有强聚焦性能 §3.4 离子束传输的聚焦元件 §3.5 离子束传输的偏转元件 动量与磁刚度的关系 1)磁分析器 磁分析器为动量分析器 2)静电分析器 对于低能范围离子 静电分析器为能量分析器 4、束流时间特性 直流束;脉冲束 1、加速离子种类 可加速任何种类的带电粒子(原则上) 2、能量特性 (1)能量范围:1.5 MeV~400 keV~150 keV(P) (2)能量分散度:百分之几(无稳压); 0
文档评论(0)