一台中子发生器纳秒脉冲氘离子束流的产生和测量

【作者】 周长庚； 娄本超； 邱瑞； 柯建林； 李彦； 张钦龙；

【机构】 中国工程物理研究院核物理与化学研究所；

【摘要】 为了研究核聚变过程的中子能谱,核物理与化学研究所建立了一台纳秒脉冲中子发生器。纳秒脉冲聚束系统是产生纳秒脉冲束流的核心设备。纳秒脉冲聚束系统由X扫描板、Y扫描板、扫描电源、聚束筒、聚束电源、脉冲信号发生器和光纤传输控制系统等组成。其纳秒脉冲束流产生方法是:在扫描电压的作用下,使连续的束流得到垂直于轴向的不同速度,束流经过切割缝时被切割成一段段较长的脉冲束,当束流经过聚束筒时,在高频聚束电压的作用下,束流按照相位关系得到不同的速度,在漂移一定的距离后,使束流形成峰值较大、宽度为纳秒量级的脉冲束流。由于电磁干扰因素的影响,纳秒脉冲的准确测量是一件很困难的事情。研制了一套纳秒脉冲束流测量装置,该装置主要由扩展圆筒、收集圆筒、收集电极、绝缘筒、阻抗匹配盒、500MHz宽带示波器等组成。其技术关键是根据不同的脉冲宽度调节扩展圆筒与收集圆筒的间距,通过设计阻抗匹配盒尺寸的设计形成快脉冲信号的阻抗匹配。测得中子发生器的氘离子能量为250keV,氘离子脉冲全高半宽为1.5ns,脉冲重复频率为1kHz～4MHz,束斑直径为10mm。更多还原