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高性能全永磁ECR离子源LAPECR2的研制
  • ISSN号:0253-3219
  • 期刊名称:《核技术》
  • 时间:0
  • 分类:TL503.3[核科学技术—核技术及应用]
  • 作者机构:[1]中国科学院近代物理研究所,兰州730000
  • 相关基金:中国科学院知识创新工程重大项目(9KICX1-09),国家杰出青年科学基金(10225523)资助.
中文摘要:

研制了一台体积和重量都较大、设计性能较高的全永磁电子回旋共振(Electron cyclotron resonance,ECR)离子源LAPECR2(Lanzhou all permanent magnetic ECR ion source No.2)。该离子源将用于中国科学院近代物理研究所320kV高压平台,为其提供强流高电荷态离子束流。LAPECR2的研制采用全新的全永磁磁体结构设计,通过采用高性能的NdFeB永磁材料、优化的磁结构设计以及精确的计算,实测源体的磁场参数能达到高性能ECR离子源的设计要求。离子源采用较高频率的14.5GHz微波馈入加热等离子体,波导直接馈入离子源以增强馈入微波的稳定性与效率。此外,还大量采用了一些有利于提高离子源高电荷态离子产额的关键技术,如铝内衬等离子体弧腔、负偏压盘、铝制等离子体电极、三电极引出系统、辅助掺气等。

英文摘要:

An all-permanent magnetic electron cyclotron resonance (ECR) ion source LAPECR2 (Lanzhou all-permanent ECR ion source No.2) is being developed in Lanzhou. This ion source is believed to be a larger and heavier all-permanent magnetic ECR ion source in the world, which provides very high magnetic field inside the working volumn. This ion source will work on the IMP (Institute of Modem Physics) 320kV high voltage platform and provide intense high charge state ion beams for the successive experimental terminals. Many innovative methods have been adopted in the magnet design of LAPECR2. Due to the adoption of high remanence NdFeB material, optimum design and accurate calculation, the measured magnetic parameters are well up to the requirements of a high performance 14.5GHz ECR ion source. An off-axis rectangular wave-gnide is used to feed 14.5GHz microwave inside the plasma chamber to heat the plasma. The adoption of off-axis RF feeding method will make the plasma more stable and the RF power feeding more efficient. Additionally, many tricky techniques such as the aluminum liner inside the plasma chamber, the biased-disc, the aluminum plasma electrode, the triode extraction system, the addition of auxiliary gas, etc, are employed to increase the production efficiency of high charge state ions.

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期刊信息
  • 《核技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海应用物理研究所 中国核学会
  • 主编:朱德彰
  • 地址:上海800-204信箱
  • 邮编:201800
  • 邮箱:LHB@sinap.ac.cn
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3219
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1342/TL
  • 邮发代号:4-243
  • 获奖情况:
  • 2000年中科院优秀期刊奖,中国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7912