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重大科技基礎設施

中國散裂中子源加速器實現80kW束流功率運行

  

  9月27日,中國散裂中子源(CSNS)加速器打靶束流功率達到80kW,并以80kW束流功率穩定運行。

  CSNS加速器在9月24日完成暑期檢修任務及新一輪調束工作。加速器恢復打靶運行后,穩步提升束流功率至暑期檢修前的50kW。從9月26日開始,按計劃給靶站供束,并于當日將束流功率提升至65kW;9月27日,加速器打靶束流功率順利提升至80kW。

  2019年,在保證開放運行機時的情況下,CSNS加速器于5月、7月和9月,進行了三次近60天的集中調束。經過這三輪調束,加速器逐步將等效單脈沖引出束流功率由50kW提高到80kW,絕對束流損失控制好于50kW運行的情況,滿足了80kW運行的要求。

  強流加速器調束最難的部分是對束流損失的控制,在低功率情況下,通過帶束流的機器參數的測量,將機器參數逐步接近設計值,即可實現穩定運行。但隨著束流功率的提高,部分主要參數會偏離設計值,實際的運行參數需要通過調束尋找和優化。涂抹方式,是影響束流損失最重要的參數之一。由于硬件條件的限制,在設計和安裝階段,必須在相關涂抹和反相關涂抹中選擇一種方式。根據當時的模擬結果和國外機器的經驗,CSNS選擇了反相關涂抹方式,但高功率情況下,發射度增長比模擬結果大很多。在9月份的調試中,CSNS在世界上首次創造性地利用涂抹磁鐵磁場的上升沿,實現了注入相關涂抹,經過總體優化后,發射度增長和束流損失得到明顯改善,不但達到了80kW運行要求,也為下一步100kW設計指標的實現打下了堅實的基礎。同時,今年的調束過程中,CSNS開發了新的束流測量方法,可以比較精確測量束團因子,并可以通過測量和算法處理,還原縱向相空間的束流分布,這對控制空間電荷效應引起的束流損失的也起到了關鍵作用。

  CSNS加速器上報給中國科學院的80kW打靶束流功率運行指標,目前已經圓滿實現。在CSNS新一輪開放運行中,加速器將繼續保證優質高效的用戶運行,為多出高水平成果提供保障?! ?/p>

加速器流強實時狀態

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