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BRing中電荷交換引起的束流損失分布模擬計算
關鍵詞：電荷交換 粒子損失分布 bring
摘要：在強流重離子加速器運行中,帶電粒子與真空管道中的殘余氣體分子相互作用發生的電荷交換反應是影響重離子束流壽命的關鍵因素。這種電荷交換過程導致的束流損失將解吸出真空管壁上吸附的氣體分子,進而引起真空壓力的動態變化,將嚴重影響加速器的穩定運行和最終束流引出流強。中國科學院近代物理研究所將在廣東省惠州市建造的強流重離子加速器裝置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,簡稱HIAF)利用增強器(Booster Ring,簡稱BRing)提供束流流強高達2×10^11ppp的^238U^35+用于核物理及原子物理等實驗研究。對強流重離子加速器BRing中^238U^35+束流發生電荷交換反應,損失一個電子成為^238U^36+的過程進行了追蹤模擬,計算得到了U^36+損失前的運動徑跡和全環粒子損失位置分布,模擬結果顯示U^36+受到色散元件的影響,將集中損失在位于二極磁鐵后的漂移節區域中。基于模擬結果,在束流損失位置處設計安裝由低解吸率材料制作的準直器,優化設計后的準直效率高達95%以上;并模擬計算了有無準直器時真空壓力和束流流強的變化,安裝準直器后BRing的平均真空度變化小于10%,將確保BRing加速器的穩定運行。
原子核物理評論雜志要求:
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