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电子-离子复合共振谱仪
发布时间:2017-03-29 22:49  访问量:343

一、概述

  电子-离子复合共振谱仪主要由低温电子靶和复合离子探测器组成,如图1所示,离子束穿越电子束靶区发生DR或者RR反应的离子的电荷态将会减少一个单位,在下游二极磁铁处会与主束分离而被位置灵敏离子探测器接收。在储存环上开展DR实验的步骤:(1)在储存环中注入、累积、冷却离子束(离子束平均速度和电子束平均速度相同),(2)调整离子束和电子束的方向平行,(3)开始扫描电子束的能量,优化扫描参数和离子探测器的位置,(4)开始测量,同时要监测离子束流强、电子束流强、电子束能量及步长、离子束能量稳定性以及加速器系统的总体运行稳定状态,并记录所有这些参数,通过离线分析得到DR速率系数。

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图1 HIAF电子冷却靶上开展DR和RR实验装置布局图

  低温电子内靶是一台能量回收型静电加速器,主要由电子枪、收集器、用于引导和约束电子运动的磁场系统以及真空、高压等系统构成。电子束由热阴极电子枪产生,可以提供最大0.2A电子束电流,并通过缓慢的纵向磁场变化实现电子束的绝热展开,以调节冷却段电子束的横向尺寸并显著降低电子束温度。之后,离子通过一段最高电压为50kV的加速管,被绝热加速到实验所需的能量,绝热加速可以保证加速过程中电子的纵向温度不产生增长。加速之后的电子经过弯曲螺线管和静电偏转板入射到相互作用段中。在相互作用段,电子束与离子束重叠,实现电子离子反应。之后电子束在冷却段出口再由弯曲螺线管及静电偏转板偏转出离子储存环,进入收集器收集,收集器收集效率优于99.99%,以保证高压系统漏电流小于1.0mA,提高高压系统的稳定性,更为重要的是,产生并进入相互作用段的二次电子非常少,有利于降低实验测量的本底。HIAF电子内靶主要参数如表1所示。

1 SRing电子内靶装置参数

二、关键技术参数及指标

2 SRing电子内靶磁铁元件参数


3 SRing电子内靶装置电源系统参数


4 SRing电子内靶装置高压系统参数