一种应用于HIRFL-CSR上的非拦截式剩余气体电离束流剖面探测器

作者：谢宏明; 武军霞; 冒立军; 叶民友; 张雍; 朱光宇; 马小明; 薛纵横; 景龙; 魏源; 杜泽

来源：原子核物理评论, 2017, 34(4): 773-778.

DOI：10.11804/NuclPhysRev.34.04.773

• 分离扇回旋加速器直线
• 电离型剖面探测器
• 剩余气体电离
• 兰州重离子加速器冷却储存环
• 剖面探测器

兰州重离子加速器冷却储存环主环(CSRm)上成功应用了一种剩余气体电离剖面探测器(IPM),这种新型非拦截式剖面探测器的应用服役对CSRm的束流冷却研究及常规调束的实时剖面监测具有重要意义.IPM探测器通过收集束流与剩余气体之间的电离产物(气体离子或电子),利用偏转静电场将电离产物加速至多重微通道板(MCP),并在其上进行电子放大,放大的信号电子随后在荧光屏(P46等)上进行电子-光子转换,最终含有束流剖面信息的投影光子被真空靶室外的CCD相机获取.在正式应用于CSRm之前,IPM探测器还在分离扇回旋加速器直线(SSC Linac)上进行了束流实验,并与传统单丝扫描剖面探测器进行了对比.IPM探测器与单丝刮束器的剖面测量结果相近,并且具有较好的信噪比和约60μm的较高空间分辨率.这种IPM探测器可以利用电阻串联进行均匀分压,较便捷地应用于真空度较低的直线加速器,还可以改造为分离电极单独供压的结构,应用在超高真空需要烘烤的环形加速器.最后还介绍了一种全新紧凑型结构的IPM探测器设计,该设计利用一套IPM探测器实现束流横向水平与垂直两个方向的剖面测量功能,这种紧凑型IPM结构尤其在空间紧缺型的强流直线加速器上具有重大的应用价值.

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院近代物理研究所