直接等离子体注入模式下激光离子源与RFQ匹配的模拟研究

基于直接等离子体注入(Direct Plasma Injection Scheme，DPIS)的方法，设计并建造了一台低能段离子加速装置；目前实验上利用该方法成功地加速了峰值流强为11.28 mA，能量为593 keV/u的C6+脉冲束流。考虑到激光离子源产生的束流为脉冲束，且具有能散大，强度高等特点，给低能传输线(LEBT)的设计带来很大的困难，而DPIS方法则简单易行，可有效地提高注入效率；因此该装置将激光离子源与RFQ直接连接在一起，将离子源产生的等离子体直接注入到RFQ，并没有采用传统的LEBT。并采用IGUN程序对该注入方法进行了模拟，计算确定了离子源引出的强流脉冲束的参数以及注入效率，模拟的结果与实验的测量值一致。