【技术实现步骤摘要】
带有无色散直线节的等时性回旋加速器、注入和引出方法
本专利技术属于加速器
，尤其涉及一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器、注入和引出方法。
技术介绍
现有的回旋加速器中，不同能量的束流有不同的轨道，即随着束流能量的增加，束流的轨道半径逐渐扩大，直至最终引出能量。此工作原理造成了回旋加速器只可以固定地将最大能量引出，而不可以在束流加速到最大能量之前引出。如若需要其他能量的束流，需要单独安装降能器将引出的束流能量降低，采用降能器虽然可行，但硬件成本大、且降能器采用的仍然是固定能量引出的方法：虽然降能了，但每次只能引出一种能量、且还会使得束流的品质降低。实际应用中，对于回旋加速器能量范围中的任意能量束流引出需求是非常广泛的，不同产品对于质子束流能量要求不同，如果只能引出一种固定能量的质子束流，势必影响质子束的广泛应用，同时，只能服务于单一需求的回旋加速器的和能够服务于多种需求的回旋加速器相比，性价比降低。另外，现有技术的回旋加速器采用不同能量的束流占有不同的轨道的方法，使得束流轨道覆盖了一定的径向宽度，造成高频腔径...
【技术保护点】
1.一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器，其特征在于：包括分别布设在回旋加速器束流曲线上的注入和引出系统、沿加速器束流曲线方向间隔布设的用于产生至少一组无色散直线节和产生等时性磁场的多个周期性磁铁组件、沿多个周期性磁铁组件之间的无磁场空间内布设的无色散直线节、每个无色散直线节上布设的小孔径高频加速系统；粒子由加速器无色散直线节上的注入系统注入，经加速器加速，最后由加速器无色散直线节上的引出系统引出；所述无色散直线节形状为直线、不同能量束团在该无色散直线节上轨道重叠、在无色散直线节以外轨道分离。/n
【技术特征摘要】
1.一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器，其特征在于：包括分别布设在回旋加速器束流曲线上的注入和引出系统、沿加速器束流曲线方向间隔布设的用于产生至少一组无色散直线节和产生等时性磁场的多个周期性磁铁组件、沿多个周期性磁铁组件之间的无磁场空间内布设的无色散直线节、每个无色散直线节上布设的小孔径高频加速系统；粒子由加速器无色散直线节上的注入系统注入，经加速器加速，最后由加速器无色散直线节上的引出系统引出；所述无色散直线节形状为直线、不同能量束团在该无色散直线节上轨道重叠、在无色散直线节以外轨道分离。
2.根据权利要求1所述一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器，其特征在于：所述用于产生至少一组无色散直线节的多个周期性磁铁组件，在每个周期性磁铁组件的束流出口、束流入口均为无色散状态，故满足无色散状态的周期性磁铁组件所产生的磁场分布满足：
其中β(s)为束流包络函数，ρ为轨道曲率半径，为相位函数，vr为径向工作点。s1与s2为周期性磁铁组件出口、入口位置。
3.根据权利要求1所述一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器，其特征在于：所述不同能量束团在该无色散直线节上轨道重叠，该轨道重叠并非同时重叠而为分时重叠，即：不同能量束团在加速器控制器控制下先后依次通过该轨道。
4.根据权利要求1所述一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器，其特征在于：所述产生等时性磁场的多个周期性磁铁组件沿轨道平均磁场分布满足
5.根据权利要求1所述一种带有无色散直线节的等时性回旋加速器，其特征在于：所述用于产生等时性磁场的多个周期性磁铁组件为大轨道分离量的磁铁结构，所述大轨道分离量是指每个周期性磁铁组件的束流入口到束流出口这段距离内，最高能量轨道与最低能量轨道之间的距离大，该大轨道分离量的磁铁结构，包括磁极结构、磁气隙结构、励磁线圈；所述磁极结构为开口朝向加速器圆心且磁极竖直方向布设的蹄形结构，且蹄形结构上下两条边为螺旋线，<...
【专利技术属性】
技术研发人员：边天剑，张天爵，安世忠，王川，李明，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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