[发明专利]非对称磁聚焦结构的同步加速器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种带电粒子同步加速器磁聚焦结构的设计方法技术领域，尤其是涉及一种非对称磁聚焦结构的同步加速器。 

背景技术：

同步加速器是一种带电粒子在环形轨道上实现积累和加速的装置，广泛应用于核物理、原子物理实验研究和辐照材料、癌症治疗等应用研究领域。公知的同步加速器都是具有若干个周期节的对称环形结构。带电粒子在环形真空管道内循环运动，布置在环形轨道上的二极磁铁、四极磁铁、六极磁铁等产生的磁场约束和引导着带电粒子束流的运动，使束流在同步加速器不同位置具有不同的尺寸，沿同步加速器环形轨道上每一点处的束流尺寸依次连接起来，构成了同步加速器束流包络图。 

公知的同步加速器都是由若干个周期节连接而成，每个周期节都具有相同的束流包络图，束流尺寸沿着同步加速器环形轨道周期性变化。这种对称性磁聚焦结构的缺点是：同步加速器对称位置上的束流尺寸相同，导致在同步加速器对称位置上只能布置对束流尺寸要求相同或近似的元件。对于对称磁聚焦结构的同步加速器，两个长直线节的束流包络相同，因此不能很好的同时满足两者需求。这种缺点导致需要用更多的直线节来满足的物理实验装置要求，造成同步加速器尺寸增大，建造费用提高。 

发明内容：

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种非对称磁聚焦结构的同步加速器，有效解决了现有技术中存在的问题。 

本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现：所述的非对称磁聚焦结构的同步加速器，其特点在于：所述的同步加速器包括有引入切割磁铁装置(9)、脉冲注入磁铁(6)、内靶装置(4)、电子冷却装置(5)、高频加速装置(10)、八个同步加速器弯曲段(1-1至1-8)和八个同步加速器直线段(2-1至2-8)。 

所述的八个同步加速器弯曲段(1-1至1-8)包括第一同步加速器弯曲段(1-1)、第二同步加速器弯曲段(1-2)、第三同步加速器弯曲段(1-3)、第四同步加速器弯曲段(1-4)、第五同步加速器弯曲段(1-5)、第六同步加速器弯曲段(1-6)、第七同步加速器弯曲段(1-7)、第八同步加速器弯曲段(1-8)，所述的第一同步加速器弯曲段(1-1)包括有两个二极磁铁(3-1、3-2)；第二同步加速器弯曲段(1-2)包括有两个二极磁铁(3-15、3-16)；第三同步加速器弯曲段(1-3)包括有两个二极磁铁(3-13、3-14)；第四同步加速器弯曲段(1-4)包括有两个二极磁铁(3-11、3-12)；第五同步加速器弯曲段(1-5)包括有两个二极磁铁(3-9、3-10)；第六同步加速器弯曲段(1-6)包括有两个二极磁铁(3-7、3-8)；第七同步加速器弯曲段(1-7)包括有两个二极磁铁(3-5、3-6)；第八同步加速器弯曲段(1-8)包括有两个二极磁铁(3-3、3-4)。 

所述的八个同步加速器直线段(2-1至2-8)包括第一同步加速器直线段(2-1)、第二同步加速器直线段(2-2)、第三同步加速器直线段(2-3)、第四同步加速器直线段(2-4)、第五同步加速器直线段(2-5)、第六同步加速器直线段(2-6)、第七同步加速器直线段(2-7)、第八同步加速器直 线段(2-8)，所述的第一同步加速器直线段(2-1)包括有三个四极磁铁(7-1、7-2、7-3)和三个六极磁铁(8-1、8-2、8-3)；第二同步加速器直线段(2-2)包括有六个四极磁铁(7-4、7-5、7-6、7-7、7-8、7-9)；第三同步加速器直线段(2-3)包括有三个四极磁铁(7-10、7-11、7-12)和三个六极磁铁(8-10、8-11、8-12)；第五同步加速器直线段(2-5)包括有三个四极磁铁(7-13、7-14、7-15)和三个六极磁铁(8-7、8-8、8-9)；第六同步加速器直线段(2-6)包括有四个四极磁铁(7-16、7-17、7-18、7-19)；第七同步加速器直线段(2-7)包括有三个四极磁铁(7-20、7-21、7-22)和三个六极磁铁(8-4、8-5、8-6)。 

所述的引入切割磁铁装置(9)、脉冲注入磁铁(6)和电子冷却装置(5)设置在第六同步加速器直线段(2-6)中；所述的内靶装置(4)设置在第二同步加速器直线段(2-2)中；所述的高频加速装置(10)设置在八个同步加速器直线段(2-1至2-8)中，其为单个或多个。