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高性能全永磁ECR离子源LAPECR2的研制

孙良亭  赵红卫  张子民  王辉  马保骅  李锡霞  张雪珍  马新文  
【摘要】:研制了一台当今世界上体积最大、重量最大、设计性能最高的全永磁ECR(Electron Cyclotron Resonance)离子源LAPECR2(Lanzhou AllPermanent ECR ion source NO.2)。该离子源将用于近物所400kV高压平台,为其提供强流高电荷态离子束流。LAPECR2的研制采用全新的全永磁磁体结构设计,通过采用高性能的NdFeB永磁材料、优化的磁结构设计以及精确的计算,源体的磁场参数能达到高性能ECR离子源的设计要求。离子源采用较高频率的14.5GHz微波馈入加热等离子体,波导直接馈入离子源以增强馈入微波的稳定性与效率。此外,还大量采用了一些有利于提高离子源高电荷态离子产额的关键技术,如铝衬底等离子体弧腔、负偏压盘、铝制等离子体电极、三电极引出系统、辅助掺气等。

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