一种产生高流强He2+离子的ECR离子源的磁体系统技术方案

本发明专利技术提出了一种产生高流强He<supgt;2+</supgt;离子的ECR离子源的磁体系统，该系统利用原有2.45GHzECR离子源的结构空间，增加了由径向磁场和切向磁场交替布设组成的约束磁场，其特点是：该约束磁场形成的约束区域近乎等于放电腔正中间产生氦二正离子的共振区域，通过约束磁场将氦正离子和电子约束在放电腔正中间的共振区域内，提高了氦二正离子在共振区域混合束中的比例；在原本只适合产生单电荷态的低频ECR离子源中加入了径向切向约束磁铁，产生了中等电荷态的高流强的氦二正离子，在提高氦二正的产量和降低成本二者之间，找到最佳结合点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于回旋加速器，特别涉及一种产生高流强he2+离子的ecr离子源的磁体系统。

技术介绍

1、多电荷离子(mcis)是提高加速器粒子输出能量的必要条件。与需要非常强的轴向场和径向场的高频ecr离子源相比，制造低频(例如2.45ghz)ecr源更经济。

2、低频2.45ghzecr离子源具有结构紧凑、寿命长、源运行稳定以及经济成本低等优点。因此，一些研究人员建议使用2.45ghzecr离子源来产生中等电荷的离子束流。无论是采用永磁铁还是电磁线圈的方式，2.45ghzecr离子源传统的磁场构型大致分为共振磁场(875gs或930gs)、偏共振磁场以及磁镜场，并且仅凭轴向共振场，2.45ghzecr离子源在产生单电荷态正离子方面已经取得了显著成果。

3、但是对于2.45ghzecr离子源，本次引出的束流其实是混合束。所述混合束主要包括he2+和he+等离子，产生he2+和产生he+不同的是，步骤比氢气产生质子的步骤多一步，因为要碰撞二次，是逐级碰撞电离，首先产生氦正，还要再碰一次产生氦二正。

4、利用2.45ghzec本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种产生高流强He2+离子的ECR离子源的磁体系统，该系统利用原有2.45GHzECR离子源的结构空间，增加了由径向磁场和切向磁场交替布设组成的约束磁场，其特征在于：该约束磁场形成的约束区域近乎等于放电腔正中间产生氦二正离子的共振区域，通过约束磁场将氦+粒子和电子约束在放电腔正中间的共振区域内，提高了氦二正离子在共振区域混合束中的比例。

2.据权利要求1所述一种产生高流强He2+离子的ECR离子源的磁体系统，其特征在于：该原有2.45GHzECR离子源的结构空间为：沿着轴向从一端到另一端布设的：注入磁环(1)、中间磁环(3)、引出磁环(4)；沿着径向从内到外布设的：放电腔...

【技术特征摘要】

1.一种产生高流强he2+离子的ecr离子源的磁体系统，该系统利用原有2.45ghzecr离子源的结构空间，增加了由径向磁场和切向磁场交替布设组成的约束磁场，其特征在于：该约束磁场形成的约束区域近乎等于放电腔正中间产生氦二正离子的共振区域，通过约束磁场将氦+粒子和电子约束在放电腔正中间的共振区域内，提高了氦二正离子在共振区域混合束中的比例。

2.据权利要求1所述一种产生高流强he2+离子的ecr离子源的磁体系统，其特征在于：该原有2.45ghzecr离子源的结构空间为：沿着轴向从一端到另一端布设的：注入磁环(1)、中间磁环(3)、引出磁环(4)；沿着径向从内到外布设的：放电腔、弹夹装置(2)、中间磁环(3)；放电腔两侧为注入磁环(1)和引出磁环(4)；弹夹装置(2)外套中间磁环(3)、内套放电腔；所述注入磁环(1)、中间磁环(3)、引出磁环(4)的内径和外径均相同。

3.根据权利要求2所述一种产生高流强he2+离子的ecr离子源的磁体系统，其特征在于：所述约束磁场由周向均匀布设在弹夹装置(2)备用槽上的多根径向磁棒、径向磁棒长方体的长度和面积、径向磁棒的剩磁量，以及周向均匀布设在弹夹装置(2)备用槽上的多根切向磁棒、切向磁棒长方体的长度和面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲禧，贾先禄，张贺，王羲，农竹杰，丁傲轩，吕炳超，周易，梁子龙，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：