[发明专利]一种用于中能超导回旋加速器束流对中调节方法

说明书

本发明公开了一种用于中能超导回旋加速器束流对中调节方法：建立不同磁场调节棒高度下产生一次谐波的所有幅值和所有相位的对照表；到对照表中查找设定幅值不同相位的一次谐波所对应的所有磁场调节棒的高度，将当前所有磁场调节棒的高度调整到上述查表所得的各个高度，分别使用径向靶测量该高度下对应的流强曲线的振幅，找到振幅最小时的一次谐波相位；到对照表查找相同相位不同幅值的一次谐波所对应的所有磁场调节棒高度，将产生相位为、幅值为B1的一次谐波对应的各个磁场调节棒高度作为产生束流对中效果最好的一次谐波的各个磁场调节棒的高度。本发明中不需要尝试所有磁场调节棒的高度组合，减小了所需测量次数，极大地提高了效率。

技术领域

本发明属于超导回旋加速器技术领域，尤其涉及一种用于中能超导回旋加速器束流对中调节方法。

背景技术

在回旋加速器中，为了保持加速过程中粒子轨迹半径的稳定增长，要求束流在加速区具有很好的径向对中性，即需要最小化束流的径向进动，避免相干振荡的发生。领域内传统的方案是合理设计中心区的电极结构、离子源的位置和开口以及注入线上束流传输件的参数保证束流在加速区的径向对中，最终的径向对中结果很依赖中心区设计的准确性，加速器中心区调试的周期较长。

在磁场中加入一次谐波可以在达到调节束流对中的目的，同时对其他束流动力学结果影响很小，一次谐波可由成对的磁场调节棒产生。在束流调试中，并不知道调节对中所需要的一次谐波的幅值和相位，也就是并不知道对应束流对中效果最好的一次谐波的幅值和相位的磁场调节棒的高度是多少。常规方法采用一个幅值分别对应所有相位方法进行调整，例如磁场调节棒的幅值范围是0到30高斯，从1高斯1度开始，记录1高斯1度的所有调节棒的高度，然后用径向靶测量1高斯1度调节棒高度下的流强曲线，再分析1高1度流强曲线的对中效果；照此方法再实验1高斯2度，记录1高斯2度的所有调节棒的高度，然后用径向靶测量1高斯2度调节棒高度下的流强曲线，再分析1高斯2度下流强曲线的对中效果，一直到1高斯360度的流强都测量完毕，再从2高斯1度循环进行，一直到30高斯的1度-360度，显然，用这种方法调整束流对中费时费力。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于中能超导回旋加速器束流对中调节方法，目的在于解决采用常规方法调整束流对中耗时过长的问题。

本发明为解决其技术问题采用以下技术方案：

一种用于中能超导回旋加速器束流对中调节方法，该中能超导回旋加速器包括以90度为间隔布设在加速器圆周上的四组磁极，每组磁极包括上磁极和下磁极，上磁极和下磁极之间为中心平面，中心平面到上下磁极的距离相等；每组磁极上还布设有一对磁场调节棒，它们分别布设在该组磁极的上磁极和下磁极上，每对上下对称的磁场调节棒用于通过调整它们之间的间隙调整磁场；其特征在于：所述束流对中调节方法包括以下步骤：

步骤一、建立不同磁场调节棒高度下产生一次谐波的所有幅值和所有相位的对照表；所述不同磁场调节棒高度即为中心平面到上磁极或下磁极上的磁场调节棒的距离不等；所述所有幅值为磁场调节棒幅值范围内的所有幅值；所述所有相位为0到360度范围内的所有相位；

步骤二、到步骤一对照表中查找设定幅值、不同相位的一次谐波所对应的所有磁场调节棒的高度，并将当前所有磁场调节棒的高度调整到上述查表所得的各个高度，分别使用径向靶测量该高度下对应的流强曲线的振幅，找到振幅最小时的一次谐波相位所述设定幅值为磁场调节棒调节范围内的幅值、且设定幅值为调节棒调节范围内能够明显产生一次谐波的幅值。

步骤三、到步骤一对照表查找相同相位不同幅值的一次谐波所对应的所有磁场调节棒高度，所述相同相位既是步骤二找到的振幅最小时的一次谐波相位并将当前所有磁场调节棒的高度调整到上述查表所得的各个高度，分别使用径向靶测量该高度下对应的流强曲线的振幅，找到振幅最小时的一次谐波幅值B1；

步骤四、将步骤二、步骤三产生相位为幅值为B1的一次谐波对应的各个磁场调节棒高度作为产生束流对中效果最好的一次谐波的各个磁场调节棒的高度。