CSNS II 离子源及LEBT 真空系统*

作者:刘顺明1,2,宋洪1,2,王鹏程1,2,刘佳明1,2,关玉慧1,2,谭彪1,2,孙晓阳1,2,陈卫东1,2,刘盛进1,2,欧阳华甫1,2 (1.散裂中子源科学中心,广东东莞 523808;2.中国科学院高能物理研究所,北京 100049)

关键词:RF 负氢离子源;LEBT 真空系统;分子泵系统改造;氢气抽速

摘要:

CSNS II 加速器的束流打靶功率从100kW 升级至500kW,要求直线加速器平均束流功率从目前的5kW 提高到25kW,脉冲束流强度从目前的12.5mA 提高到大于40mA。为此,需将当前使用的潘宁(Penning)型表面负氢离子源更改为射频(RF)负氢离子源。考虑到切束器的切束比范围在35%~50%,LEBT通过率可达到75%~95%,故RF负氢离子源需要产生至少50mA 的负氢离子束。负氢离子源氢气用量也需要由目前的10sccm 提高至不低于20sccm,同时要求LEBT第二腔真空度≤5.0×10-3Pa。基于此,本文对离子源及LEBT真空系统进行了改造,提高了LEBT的束流通过率。并且对比了国内外两款磁悬浮分子泵对氢气的抽速,为后期分子泵的选型以及国产化替代提供一定的参考。

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