中文摘要：

离子源电极是离子源的关键部件，直接影响引出束的流强、束光学性能和运行脉冲宽度。针对大功率长脉冲中性束注入系统离子源电极的特殊电极结构和高热负荷特性，开展基于瞬时冷却方式的四电极系统的冷却技术的相关研究。主要包括，通过利用大型有限元分析软件ANSYS对强流离子源电极系统的结构进行热应力计算与分析，然后对电极热变形及其对离子束发散特性的影响进行分析研究，最后调研国内专业厂家，对电极与绝缘质之间的焊接与密封工艺进行研究。最终将该技术应用到一套兆瓦级瞬态主动冷却方式的电极系统部件，其中束能量55keV,束流45A，脉冲宽度4秒，并对其1/2原型进行加工与性能测试。本项目在国内首次提出对电极热变形对离子束光学特性的影响进行分析，首次对长脉冲电极系统的加工工艺进行研究，这些技术的突破将为未来先进的稳态RF离子源提供技术基础，同时也是我国自主研发长脉冲强流离子源技术最为关键的一步。