用于强流中子发生器的低能束流传输线的设计模拟

兰州大学设计研发的ZF-400强流中子发生器设计D-T中子产额6 × 1012 n/s,主要由ECR离子源、低能束流传输线(LEBT),加速管、旋转靶等部分组成.LEBT负责将从离子源引出的束流进行分析聚焦并注入到加速管中.LEBT对束流的聚焦及分析的好坏程度决定了加速管中束流的损失程度、中子的产额以及靶的寿命.本工作就该强流中子发生器所需的低能传输线进行了设计.使用螺线管、分析磁铁和四极透镜组合的方案.利用TRACK软件对此方案进行模拟,得到符合要求的束流线及元件的参数.用TraceWin进行了验证模拟,验证结果符合要求.另外,通过软件模拟确定了杂质离子损失的位置,据此设计了束流管道冷却方案.通过模拟发现,这种透镜的组合方式可以让整个LEBT以较低的功率获得低损失、高纯度的打靶束流.