在电子冷却存在情况下HIRFL-CSR上观测到的束流不稳定现象.PDF

中国科学: 物理学 力学 天文学 2013 年 第43 卷 第1 期: 76–84 SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica Astronomica SCIENCE CHINA PRESS 论 文 在电子冷却存在情况下HIRFL-CSR 上观测到的束 流不稳定现象 ①* ①② ① ① ① ① ① ① 杨晓东 , 李杰 , 冒立军 , 李国宏 , 马晓明 , 晏太来 , 毛瑞士 , 赵铁成 , 武军霞① ① ① ① , 原有进 , 杨建成 , 李朋 ① 中国科学院近代物理研究所, 兰州 730000; ② 中国科学院研究生院, 北京 100049 *联系人, E-mail: yangxd@ 收稿日期: 2012-05-31; 接受日期: 2012-07-11; 网络出版日期: 2012-08-28 国家自然科学基金资助项目(批准号: 摘要 本文描述了冷却储存环运行过程中得到的一些Schottky 信号和束流位置探测器上的信号, 这些 信号与束流的不稳定性有一定的关系, 有些是由于硬件引起的, 有些是束流本身产生的, 分别给出了注 入时、冷却后和冷却力测量过程中离子束中心频率随时间的变化, 分析了产生这些现象的原因, 尝试寻 找解决的方法, 以期提高束流的稳定性, 为下一步Schottky 质量测量实验做准备. 关键词 冷却储存环, 电子冷却, 离子束不稳定性, Schottky 信号 PACS: 29.20.Dh, 29.27.Ac, 41.75.Lx, 41.85.Ew doi: 10.1360/132012-503 兰州重离子加速器冷却储存环 HIRFL-CSR[1] 已 有时发生在冷却累积阶段, 有些发生在冷却后, 还有 投入运行达 5 年, 储存环能够提供能量从几个 MeV/u 一些发生在冷却力测量过程中. –1000 MeV/u 的、质量从质子到铀的重离子束, 其主 束流不稳定将导致束流损失和发射度增长, 从 要的物理实验集中在质量测量、重离子束治疗癌症及 而限制能够累积的最大束流强度、限制实验测量的精 相关的实验、高离化态离子物理及原子分子实验, 以 度; 不同的加速器所表现出来的不稳定性的形式各 及高能物理实验. 根据机器状态及用户要求, 每年提 不相同[7–10]. 研究束流不稳定性可以理解不稳定发生 供约 7000 h 的束流时间, 其中 3000 h 为储存环的束 的物理机理及其产生的原因, 探索可能的减轻或抑 流. 在过去的两年中所取得的研究结果在很多会议 制不稳定的措施与途径. 本文侧重于在电子冷却存 和文章中都有详细的报道[2–6]. 在的情况下重离子冷却储存环上观察到的一些束流 从多年的运行情况来看, 在电子冷却存在的情 不稳定现象, 呈现了观察到的几种典型的不稳定信 况下, 观察到了一些束流的不稳定情况, 这些不稳定 号, 并对它们进行了简要的分析. 引用格式: 杨晓东, 李杰, 冒立军, 等. 在电子冷却存在情况下 HIRFL-CSR 上观测到的束流不稳定现象. 中国科学: 物理学 力学 天文学, 2013, 43: 76–84 Yang X D, Li J, Mao L J, et al. Beam instability phenomena observed