【摘 要】
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中国散裂中子源(CSNS)由产生能量为80MeV 的H-离子直线加速器、直线到环(LRBT)和环到靶(RTBT)的束流输运线、以及积累和加速质子束到1.6GeV 的快循环同步环(RCS)组成.本文描述了CSNS 真空系统各个部分的结构特点、技术要求、设计方案和实验结果.在CSNS 真空系统中采用对氢气抽速大的涡轮分子泵排除负氢离子源的高负载氢气；由于RFQ 腔体流导非常受限,在RFQ 的每个面上都
【机 构】
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中国科学院高能物理研究所东莞分部,广东东莞,523803;东莞中子科学中心,广东东莞,523803
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中国散裂中子源(CSNS)由产生能量为80MeV 的H-离子直线加速器、直线到环(LRBT)和环到靶(RTBT)的束流输运线、以及积累和加速质子束到1.6GeV 的快循环同步环(RCS)组成.本文描述了CSNS 真空系统各个部分的结构特点、技术要求、设计方案和实验结果.在CSNS 真空系统中采用对氢气抽速大的涡轮分子泵排除负氢离子源的高负载氢气；由于RFQ 腔体流导非常受限,在RFQ 的每个面上都开抽气孔,四个抽气孔并联在一起,用离子泵和分子泵同时抽气.DTL 腔内表面积大,放气率高,通过机械抛光、表面清洗和烘烤等方式降低放气率.特别是在RCS 中,由于束流真空盒外的二极、四极磁铁磁场快速变化,为了避免产生涡旋电流,引起真空盒发热和产生干扰磁场,必须采用陶瓷绝缘真空盒.CSNS 陶瓷真空盒所使用的氧化铝材料纯度高,陶瓷管尺寸大,精度高,机械强度要求高,陶瓷管之间以及陶瓷管和金属法兰之间焊接工艺复杂.经过不断摸索,改进工艺,用金属化法和玻璃粘结法分别完成了四极陶瓷真空盒和二极陶瓷真空盒样机的研制.另外,为了减小二次电子发射系数,在陶瓷真空盒内表面用磁控溅射法镀氮化钛,通过小样品测试了氮化钛膜的厚度、成分、二次电子发射系数和附着强度.目前,CSNS 真空设备和部件已完成批量生产并进行安装,预计2018 年CSNS 达到国家验收指标.
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