负离子回旋加速器的调能引出方法

摘要

本发明公开了一种负离子回旋加速器调能引出方法，该方法采用扇形结构硬边近似几何计算方法，通过确定粒子出射时运动轨迹圆心集合的位置，并选取某一基线簇，以其作为粒子出射时的轨迹集合，当粒子能量确定时，它将沿着基线簇中的某一直线出射出去，当此基线确定时，即可唯一确定剥离膜的位置。该剥离点计算方法简便，且运动轨迹可预知，能损位置确定，易于控制，可实现束流按照预定轨迹射离加速磁场，且束流品质高。

主权项

1、一种负离子调能引出方法，在回旋加速器中使用负离子进行加速， 当粒子达到一定能量时，在该能量轨道，一定位置处放置剥离膜，经过 剥离，负离子转换为正离子，并利用罗仑兹力从加速室中引出，其特征 是，剥离膜放于由如下几何方法找到的点Q上： 对于确定能量的粒子，以粒子经剥离膜剥离前所带电荷数q₀与粒 子经剥离后所带电荷数q₁的比值q₀/q₁乘以粒子的运动轨道半径值ρ的 乘积ρ·q₀/q₁，加上粒子运动轨道半径ρ的值ρ·(1+q₀/q₁)为半 径，以粒子运动轨道中心O₀为圆心，作一圆弧，此即为粒子经剥离膜 剥离后的粒子运动轨道圆心的集合，简称“圆心集”； 对于任意能量的粒子，根据对出射粒子出射方向和射离位置的要 求，任意选取一组直线，作为粒子出射时的轨迹集合的期望值，简称“基 线集”； 对于确定能量的粒子，用下述方法找到点S、O₁：从基线集中选 取一条直线，该直线与回旋加速器磁场“山区”的边缘线L₁的交点记 为S，过交点S做该直线的垂线交圆心集于点O₁，使线段O₁S的长度 等于ρ·q₀/q₁，此时点O₁为粒子经剥离后出射的轨迹圆的圆心；如果 基线与回旋加速器磁场“山区”的边缘线L₁相重合，则直接从L₁上寻 找一个符合条件的点S，进而找到点O₁，此处所谓“等于”是指二者 之差小于某限定值； 然后，连接点O₁和O₀，则线段O₁O₀上距离O₀为ρ的点Q即 为剥离膜的放置位置；或者以O₁为圆心，ρ·q₀/q₁为半径画弧M₂N₂， 圆弧交O₀O₁于点Q，此点即为所需剥离点位置。