连续波低能质子直线加速器加速结构及束流动力学研究

项目名称： 连续波低能质子直线加速器加速结构及束流动力学研究

项目编号： No.11375122

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李智慧

作者单位： 四川大学

项目金额： 95万元

中文摘要： 连续波质子直线加速器具有很重要的应用前景和优势,目前还没有非常成熟的、得到实验验证的CW质子直线加速器方案。实现质子直线加速器CW运行的最大难点在于RFQ出口到二十几MeV的能量段。本课题将以ADS应用为主要背景，对质子直线加速器从RFQ出口到几十MeV的低能段的关键物理问题以及可能的超导、常温方案进行系统研究。我们将借助CST等工具对DTL及CH结构进行研究，确定常温结构可能达到的加速梯度；以包含空间电荷力的三维包络方程为基础，系统研究各种超导及常温聚焦结构的稳定性等关键问题，并发展出具有设计优化功能的设计软件。通过该工作，我们希望能对该能量段的结构选择提供一定的判断依据，对该能量段的主要加速结构及动力学性能有一个系统的认识，发展出适用于该能量段加速器研究的工具及优化设计方法，对国内ADS及未来大功率质子直线加速器的设计提供理论依据。

中文关键词： 加速结构；连续波低能质子直线加速器；束流动力学；设计优化方法；超导过渡能量

英文摘要： The CW (Continue Wave) proton beams have great application potentials in fields such as ADS、neutrino factory and so on, yet there is no mature technology in development of the CW proton linac. For the front end (Ion source to RFQ) the technology has been

英文关键词： acceleration structure；CW low energy proton linac；beam dynamics；design and optimization；transition energy of superconducting and normal co