Введение
ГЛАВА 1. Ускорители тяжелых ионов для прикладных исследований и промышленного применения .
1.1 Краткий обзор ускорителей, применяемых для производства трековых мембран и модификации материалов
1.2 Тенденции развития компактных циклотронов тяжелых ионов 17
1.3 Развитие циклотронов тяжелых ионов для прикладных задач в ЛЯР 23
ГЛАВА 2. Концепция проектирования циклотронов тяжелых ионов для прикладных задач и промышленного применения
2.1 Ионный источник 27
2.1.1 Конструкция и параметры ионных источников. 31
2.1.2 ЭЦР источники ЛЯР для циклотронов тяжелых ионов.
2.2 Аксиальная инжекция пучка 34
2.2.1 Принципы выбора параметров системы аксиальной инжекции 34
2.2.2 Центр циклотрона 40
2.2.3 Система банчировки пучка ионов в каналах аксиальной инжекции циклотронов.
2.3 Магнитная структура циклотронов 49
2.3.1 Выбор магнитной структуры и способа шиммирования 50
2.3.2 Влияние фокусирующего магнитного канала на магнитное поле циклотрона.
2.3.3 Влияние свойств конструктивных элементов магнитной структуры циклотрона на магнитное поле .
2.4 Высокочастотная ускоряющая система 65
2.4.1 Выбор основных параметров высокочастотной системы 65
2.4.2 Конструкция основных узлов резонансной системы циклотрона 75
2.5 Система вывода пучка из циклотрона 77
2.5.1 Особенности вывода пучка тяжелых ионов низкой энергии методом 77 перезарядки
2.5.2 Вывод пучка с использованием электростатического дефлектора 79
2.6. Вакуумная система циклотрона 85
2.6.1 Исходные данные и требования к вакуумной системе циклотрона 85 тяжелых ионов
2.6.2 Структура вакуумной системы циклотрона, выбор оборудования и 88 технологий.
2.7. Выходы нейтронов и гамма-квантов из конструкционных металлов 91
при бомбардировке тяжелыми ионами с энергией до 2,5 МэВ/нуклон
2.7.1 Расчет выходов нейтронов и гамма-квантов 91
2.7.2 Экспериментальные исследования выходов нейтронов из конструкционных металлов при бомбардировке тяжелыми ионами с энергией 2,5 МэВ/нуклон
ГЛАВА 3. Модернизированный циклический имплантатор тяжелых ионов ИЦ-100
3.1 Описание и основные параметры циклического имплантатора ИЦ-100 101
3.2 Система аксиальной инжекции пучка из ЭЦР источника ионов. 107
3.3 Ускорение пучка ионов в циклотроне 113
3.4 Система вывода пучка ионов из циклотрона ИЦ-100 117
3.5\ Канал транспортировки пучка и установка для облучения полимерной пленки.
ГЛАВА 4. Циклотрон тяжелых ионов ДЦ-60 131
4.1 Общее описание и компоновка циклотрона ДЦ-60 131
4.2 ЭЦР источник 135
4.3 Система аксиальной инжекции пучка 136
4.4 Магнитная структура 140
4.4.1 Расчет и моделирование магнитной структуры 141
4.4.2 Измерения и формирование магнитного поля циклотрона 146
4.5 Динамика пучка в процессе ускорения в изохронном циклотроне ДЦ- 154 60
4.6 Система вывода пучка 159
4.7 Система транспортировки пучков ионов 167
4.7.1 Каналы транспортировки пучков ускоренных ионов 167
4.7.2 Канал для прикладных исследований на пучках ионов низких энергий
4.8 Вакуумная система циклотронного комплекса тяжелых ионов ДЦ-60 171
4.8.1 Численное моделирование процесса перезарядки ионов на остаточном газе
4.8.2 Система вакуумной откачки циклотронного комплекса 175
4.8.3 Параметры вакуумной системы, полученные после завершения пусковых работ
4.9 Система контроля и управления 187
4.10 Исследование режимов ускоренных пучков од +19
4.10.1 Ускорение ионов криптона Кг до энергии 1 МэВ/нуклон 190
4.10.2 Ускорение ионов азота до энергии 1 МэВ/нуклон 191
4.10.4 Ускорение ионов аргона 40Аг+5 до энергии 0.58 МэВ/нуклон 196
4.10.5 Ускорение ионов азота Аг+ до энергии 1.14 МэВ/нуклон 198
4.10.6 Ускорение ионов азота 40Аг+4 до энергии 0.65 МэВ/нуклон 20
ГЛАВА 5. Циклотронный комплекс тяжелых ионов ДЦ-110
5.1 Источник ионов 203
5.2 Система аксиальной инжекции пучка 206
5.3 Магнитная структура циклотрона 210
5.3.1 Магнит циклотрона 210
5.3.2 Магнитное поле циклотрона 212
5.3.3 Динамика движения пучка в процессе ускорения 214
5.4 Система вывода пучка 218
5.5 Высокочастотная система циклотрона 220
5.6 Каналы пучков и установка для облучения полимерной пленки 222
5.7 Вакуумная система ускорительного комплекса 224
5.7.1 Расчет требований и основных параметров вакуумной системы циклотрона
5.7.2 Экспериментальные параметры вакуумной системы 229
5.8 Режимы работы циклотрона и ускоренные ионы 230
5.8.1 Коррекция вертикального положения пучка в системе вывода из циклотрона
5.8.2 Экспериментальные исследования и оптимизация режима ускорения 234
Заключение 242
Литература
