中国散裂中子源直线加速器束流流强测量系统

李鹏; 邱瑞阳; 李芳; 徐智虹; 王安鑫; 黄蔚玲; 孟鸣; 徐韬光

doi:10.11884/HPLPB201830.180034

中国散裂中子源直线加速器束流流强测量系统

doi: 10.11884/HPLPB201830.180034

李鹏^{1, 2,},
邱瑞阳^{1, 2},
李芳^{1, 2},
徐智虹^{1, 2},
王安鑫^{1, 2},
黄蔚玲^{1, 2, 3},
孟鸣^{1, 2},
徐韬光^{1, 2, 3}

1.
中国科学院高能物理研究所东莞分部, 广东东莞 523803
2.
东莞中子科学中心, 广东东莞 523803
3.
中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家重大科学装置工程——中国散裂中子源项目; 中国科学院粒子加速器物理与技术实验室支持项目

详细信息

作者简介:
李鹏(1983—), 男，高级工程师，主要从事束流诊断与测量研究; lipeng@ihep.ac.cn

中图分类号: TL506
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2018-01-24
- 修回日期: 2018-03-14
- 刊出日期: 2018-07-15

CSNS Linac beam current measurement system

Li Peng^{1, 2
,},
Qiu Ruiyang^{1, 2},
Li Fang^{1, 2},
Xu Zhihong^{1, 2},
Wang Anxin^{1, 2},
Huang Yuling^{1, 2, 3},
MENG Ming^{1, 2},
Xu Taoguang^{1, 2, 3}

1.
China Spallation Neutron Source, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Dongguan 523803, China
2.
Dongguan Institute of Neutron Science, Dongguan 523803, China
3.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

摘要

摘要: 介绍了中国散裂中子源(CSNS)直线加速器(Linac)采用的自主研制的束流变压器(BCT)系统。根据CSNS Linac的束流参数、加速器管道的横向孔径和纵向空间，专门设计了BCT进行束流宏脉冲流强的测量。在CSNS Linac试运行阶段成功地测量到了负氢粒子束流的宏脉冲信息，给调束运行提供了有利的保障和支撑。
- 束流流强 /
- 宏脉冲 /
- 束流变压器 /
- 磁环电感 /
- 中国散裂中子源
Abstract: The Beam Current Transformers (BCTs) were designed to measure beam macro-pulse current in China Spallation Neutron Source (CSNS) Linear Accelerator (Linac). The BCT design was based on the CSNS Linac beam parameters, the transverse and longitudinal spaces of the accelerator pipe, etc. Now the BCTs have measured the beam macro-pulse current successfully in commissioning and providing support for operation of the Linac.
- beam current /
- macro-pulse /
- beam current transformer /
- toroid inductance /
- China Spallation Neutron Source

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图 1 CSNS Linac结构示意图

Figure 1. CSNS Linac layout

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图 2 长脉宽衰减测试

Figure 2. Attenuation measurement of long pulse width

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图 3 加工成型的BCT磁环

Figure 3. Machined BCT toroids

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图 4 加工成型的BCT探头结构

Figure 4. Machined BCT probes

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图 5 BCT电子学线性度测试

Figure 5. BCT electronics linearity

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图 6 BCT测量系统软件实时显示界面

Figure 6. Real-time display interface of BCT measurement system

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表 1 CSNS Linac BCT探头参数

Table 1. CSNS Linac BCT toroid parameters

component	quantity	N_s	μ_r	h/mm	r_i/mm	r_o/mm	L_s/H
LEBT-C1	1	100	~12 000	22	80	120	0.21
LEBT-C3	1	150	~20 000	17	110	157	0.54
MEBT	2	150	~25 000	17	60	85	0.67
DTL	2	150	~25 000	17	60	85	0.67
LRBT	4	150	~24 000	30	128	150	0.51

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参考文献(13)

[1]	Hassanzadegan H, Jansson A, Donna M, et al. Implementation issues and first results of the ESS beam current monitors system[C]//Proceedings of the 8th International Particle Accelerator Conference. 2017: 745-747.
[2]	Wei Junhao, Lu Ping, Wu Fangfang, et al. The new beam current transformer for IR-FEL facility at NSRL[C]//Proceedings of the 8th International Particle Accelerator Conference. 2017: 312-315.
[3]	Schwickert M, Kurian F, Reeg H, et al. Status of beam transformer development for FAIR[C]//Proceedings of the 5th International Beam Instrumentation Conference, 2017: 461-463.
[4]	Yue Junhui, Yu Lingda, Xie Yuguang, et al. The measurement and controlling system of beam current for weak current accelerator[C]//Proceedings of the 5th International Beam Instrumentation Conference. 2017: 697-699.
[5]	Aguilera S, Hofmann H, Odier P. Comparative study of magnetic properties for CERN beam current transformers[C]//Proceedings of the 5th International Beam Instrumentation Conference. 2017: 127-130.
[6]	Watababe T, Fukunishi N, Kase M, et al. HTc-SQUID beam current monitor at the RIBF[C]//Proceedings of the 4th International Beam Instrumentation Conference. 2016: 590-594.
[7]	Wang Sheng, An Yuwen, Fang Shouxian, et al. An overview of design for CSNS/RCS and beam transport[J]. Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2011, 54(2): 239-244.
[8]	Liu Huachang, Ouyang Huafu, Peng Jun, et al. A design study on the CSNS LEBT pre-chopper[J]. Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2011, 54(2): 231-235.
[9]	Forck P. Lecture notes on beam instrumentation and diagnostics[R]. Darmstadt, 2004.
[10]	Beijing Shou Ye Magnetic Material Science & Technology Co. Ltd[DB/OL]. http://www.bj-shouye.com.
[11]	Li Peng, Xu Taoguang, Meng Ming, et al. Beam current measurement system in CSNS Linac[C]//Proceedings of the 2nd International Beam Instrumentation Conference. 2014: 565-566.
[12]	Bergoz instrumentation, fast current transformer user's manual[DB/OL]. http://www.bergoz.com.
[13]	Kesselman M, Witkover R, Doolittle L, et al. SNS project-wide beam current monitors[C]//2000 Beam Instrumentation Workshop. 2001: 1(2): 512-516.

施引文献

期刊类型引用(24)

1.	孙仕豪，郑也，于淼，李思源，曹镱，王军龙，王学锋. 基于多纵模振荡种子源的高功率窄线宽光纤激光器关键技术分析及研究现状. 中国光学(中英文). 2024(01): 38-51 . 百度学术
2.	崔国栋，赵鸿，张利明，张大勇，吕华昌. 高功率线偏振窄线宽光纤激光器TMI抑制. 激光与红外. 2024(05): 692-696 . 百度学术
3.	许阳，房强，崔雪龙，赵一柱，丁香栋，许海鑫，陈鲁兵，侯博文，史伟. 1.6 kW 8 GHz线宽线偏振窄线宽全光纤激光器. 中国激光. 2024(13): 87-94 . 百度学术
4.	龙金虎，粟荣涛，常洪祥，侯天悦，常琦，蒋敏，张嘉怡，马阎星，马鹏飞，周朴. 基于空间结构内部锁相的光纤激光相干合成技术. 强激光与粒子束. 2023(04): 101-112 . 本站查看
5.	常洪祥，粟荣涛，龙金虎，常琦，马鹏飞，马阎星，周朴. 全光纤激光阵列主动相位控制技术研究进展. 强激光与粒子束. 2023(04): 53-62 . 本站查看
6.	闫玥芳，陶汝茂，刘玙，李雨薇，张昊宇，楚秋慧，李敏，舒强，冯曦，黄文会，景峰. 基于光纤合束器件的高功率全光纤相干合成技术研究进展与展望. 强激光与粒子束. 2023(04): 63-76 . 本站查看
7.	王勇能，李福建，饶大幸，崔勇，赵晓晖，贺瑞敬，季来林，高妍琦，隋展，陈华才. 紧凑型光谱组束系统中光纤阵列扰动对光束质量的影响分析. 中国激光. 2023(07): 204-214 . 百度学术
8.	周朴，马鹏飞，任帅，陈益沙，刘伟，姚天甫，潘志勇，陈金宝. 高功率窄线宽光纤激光的研究进展与发展趋势. 信息对抗技术. 2023(Z1): 16-36 . 百度学术
9.	常洪祥，靳凯凯，张雨秋，张嘉怡，金坤，李灿，粟荣涛，冷进勇，周朴. 基于光谱滤波的宽谱激光相干合成光程与相位同步控制研究. 光学学报. 2023(17): 189-197 . 百度学术
10.	周朴，粟荣涛，马阎星，吴坚，马鹏飞，李灿，王小林，冷进勇，张雨秋，任帅，常洪祥，龙金虎，王涛，蒋敏，李俊. 主动相位控制光纤激光相干合成技术研究. 光学学报. 2023(17): 13-40 . 百度学术
11.	杨保来，王鹏，奚小明，马鹏飞，王小林，王泽锋. LD泵浦高平均功率、高光束质量掺镱光纤激光振荡器与放大器研究进展. 光学学报. 2023(17): 150-170 . 百度学术
12.	邱樟鹏，王楠，陈子昊，李小婷，李泽标，刘建强，罗又辉，吕启涛，闫培光. 高功率连续绿光激光器的研究进展. 科学通报. 2023(34): 4618-4629 . 百度学术
13.	史伟，付士杰，盛泉，史朝督，张钧翔，张露，姚建铨. 高性能单频光纤激光器研究进展：2017-2021(特邀). 红外与激光工程. 2022(01): 65-78 . 百度学术
14.	龙润泽，张昆，张利明. 反向光纤耦合器反向隔离特性研究. 激光杂志. 2022(01): 70-73 . 百度学术
15.	韩志刚，郑云瀚，王昊业，李方欣，陈佳乐，朱日宏. 6.7 kW全国产化窄线宽三包层光纤激光器. 红外与激光工程. 2022(02): 85-93 . 百度学术
16.	杨保来，张汉伟，王鹏，奚小明，王小林，许晓军，陈金宝 . 单端泵浦光纤放大器获得4 kW单模窄谱激光输出. 强激光与粒子束. 2022(04): 8-9 . 本站查看
17.	程鑫，姜华卫，冯衍. 高功率单频掺铒光纤激光技术研究进展(特邀). 红外与激光工程. 2022(06): 99-110 . 百度学术
18.	阳求柏，沈辉，张磊，李秋瑞，于春雷，漆云凤，胡丽丽. 面向高功率窄线宽激光应用的掺镱石英玻璃光纤研究进展. 激光与光电子学进展. 2022(15): 90-102 . 百度学术
19.	袁纬仪，付敏，李智贤，王泽锋，陈子伦. 一体化光纤滤除器和端帽实现20 kW激光输出. 强激光与粒子束. 2022(11): 5-6 . 本站查看
20.	张建心，杜飞，孙海竹，刘佳玉，李森森，樊心民. 波导激光器的研究进展与展望. 光电技术应用. 2022(06): 28-32 . 百度学术
21.	周朴，粟荣涛，马阎星，马鹏飞，吴坚，李灿，姜曼. 激光相干合成的研究进展:2011—2020. 中国激光. 2021(04): 31-58 . 百度学术
22.	安毅，潘志勇，杨欢，黄良金，马鹏飞，闫志平，姜宗福，周朴. 国产长锥形光纤实现400W单频单模激光输出. 物理学报. 2021(20): 86-92 . 百度学术
23.	盛泉，王盟，史朝督，田浩，张钧翔，刘俊杰，史伟，姚建铨. 基于锯齿波脉冲抑制自相位调制的高功率窄线宽单频脉冲光纤激光放大器. 物理学报. 2021(21): 124-130 . 百度学术
24.	周朴，冷进勇，肖虎，马鹏飞，许将明，刘伟，姚天甫，张汉伟，黄良金，潘志勇. 高平均功率光纤激光的研究进展与发展趋势. 中国激光. 2021(20): 7-32 . 百度学术