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文檔簡介
1、低能回旋加速器廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)和核物理基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域。離子源是回旋加速器的關(guān)鍵部件,為加速器提供質(zhì)量可靠、束流穩(wěn)定的離子束。近年來,隨著正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(Positron Emission Tomography,PET)技術(shù)的快速發(fā)展,生產(chǎn)其所需的超短壽命放射性同位素的10-20MeV小型醫(yī)用回旋加速器得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。這些加速器由于結(jié)構(gòu)緊湊,要求運(yùn)行操作簡單,故多采用冷陰極潘寧負(fù)氫內(nèi)離子源。本研究的離子源放置在回旋加速
2、器的中心區(qū),可以提供35μA的離子束流,離子從加速器引出的能量為10MeV。
本文以潘寧負(fù)氫內(nèi)離子源為研究對(duì)象,主要的工作如下:第一章介紹了回旋加速器離子源研究的目的和意義,國內(nèi)外研究狀況;第二章介紹了離子源等離子體的基本概念、放電原理,研究了氫氣氣體壓強(qiáng)、放電電壓對(duì)放電的影響,模擬了電子在無磁場和有磁場條件下在放電室中的運(yùn)動(dòng)情況,總結(jié)出磁場能夠增加電子在放電室中的運(yùn)動(dòng)路程,加強(qiáng)電子對(duì)氣體分子的碰撞電離;第三章主要討論了束流引
3、出相關(guān)的技術(shù),包括束流引出理論、束流引出方法,結(jié)合實(shí)際的離子源引出系統(tǒng)要求,應(yīng)用Ansys電磁場分析軟件和Matlab數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)束流的引出進(jìn)行仿真計(jì)算,研究了帶電粒子在有磁場和無磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡,總結(jié)出磁場能夠把電子從引出粒子流中偏離出來,提高負(fù)氫離子流的純度;使電子在離子鞘層中聚集,能夠改變粒子引出面的形狀和位置,對(duì)離子的引出產(chǎn)生影響,合適的磁場大小有利于離子的引出。第四章針對(duì)本文的研究做一總結(jié),概括本文的研究工作和不足,指出后面
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