等时性回旋加速器提高轴向聚焦力的磁极非对称镶条方法技术

技术编号:4206037 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及回旋加速器的磁铁设计技术,具体涉及一种等时性回旋加速器提高轴向聚焦力的磁极非对称镶条方法。该方法通过有限元模型中镶条任意半径处需要增加的螺旋角,得到主磁铁有限元模型所采用的极坐标系下镶条的轮廓坐标,根据镶条的轮廓坐标加工镶条,进行等时性磁场的垫补。这种磁极非对称镶条方法可以提高等时性回旋加速器在大半径区域的轴向聚焦力,有效防止非线性共振产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及回旋加速器的磁铁设计技术,具体涉及一种。
技术介绍
回旋加速器是一种利用磁场使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置,其基本结构包括磁铁系统、离子源、注入系统和引出系统。其中,磁铁系统包括磁铁和调节线圈,使回旋加速器能够获得等时性磁场。磁场的垫补是使得回旋加速器中心平面磁场满足设计要求的重要手段,特别是对于回旋加速器来说,磁场的垫补是无法避免的,因为磁铁材料的不均匀性,磁铁加工和安装等因素将引起中心平面的磁场偏离设计的磁场分布。 在径向扇型等时性回旋加速器中,离子在轴向(即垂直于离子旋转平面的方向)总的受力方程为 式中m为离子质量,ωc为离子回旋频率,B(r)为沿方位角平均磁场强度,f是磁场沿方位角的调变度, ωz表示轴向振荡角频率,r、z分别为粒子径向与轴向的坐标。由于ωz2>0时,公式(1)才有振荡解,否则解发散,束流会损失,因此,必须有 而且ωz2越大,轴向聚焦力越大。轴向自由振荡频率vz=ωz/ωc,类似的,由离子在径向总的受力方程可以得到径向自由振荡频率vr=ωr/ωc。若轴向聚焦力过小,当vz减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等时性回旋加速器提高轴向聚焦力的磁极非对称镶条方法,包括如下步骤:    (1)根据回旋加速器当前磁场的数据,利用粒子跟踪程序输出的轴向自由振荡频率v↓[z0],设计一条平滑且自由振荡频率值增大了的粒子轨道半径的曲线v↓[zideal];    (2)利用轴向自由振荡频率公式***,得到磁极任意半径处的如下关系式:v↓[zidieal]↑[2]-v↓[z0]↑[2]=F↑[2](tan↑[2](ξ↓[0]+ξ↓[real])-tan↑[2]ξ↓[0]),通过该关系式解出有限元模型中镶条任意半径处需要增加的螺旋角ξ↓[real];其中,ε为粒子总能量,ε↓[0]为粒子静止能量,ξ为螺旋角,F...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张天爵王川钟俊晴姚红娟
申请(专利权)人:中国原子能科学研究院
类型:发明
国别省市:11[]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利