近物所162.5MHz質子連續束RFQ加速器研制獲進展

　　中國科學院近代物理研究所承擔的ADS先導專項超導質子直線加速器RFQ研制獲重要進展：162.5MHz/560keV RFQ樣機完成了10mA連續束流測試;162.5MHz/2.1MeV RFQ完成了加工以及整腔場平整度和頻率的調整測量。

　　162.5MHz/560keV質子RFQ樣機由近代物理所自主研制，設計運行流強10mA，輸出能量560keV，長度1m，已經與質子源、低能輸運線和束流診斷元件組一起進行了運行和調試。空載時腔體功率約25kW，用軔致輻射法測到的極間電壓達到設計指標65kV;10mA束流負載時，腔體功率約30kW，出口兩個FCT上測到的輸出束流能量558keV，入口和出口兩個DCCT上測到的傳輸效率大于90%，達到了質子束流在設計能量和流強下連續波輸出的指標。

　　162.5MHz/2.1MeV RFQ是用于ADS質子加速器注入器II的原型機，輸出能量2.1MeV，設計流強15mA，頻率162.5MHz，截面425mm×425mm，總長度4.2m。由近代物理所和洛倫茲伯克利實驗室合作設計，在科近泰基公司和近代物理所完成加工、焊接、真空檢漏、高頻加速電場測試和整體組裝。

　　國際上相近頻率的四翼型RFQ腔體幾乎沒有成熟的加工經驗。因此，項目組在腔體正式加工前用1年多時間開展了一系列實驗研究，包括刀具測試實驗、單翼加工實驗、腔體焊接實驗和半米工藝腔體加工實驗等，攻克了成型刀加工、深孔加工、電子束焊接、氫氣爐釬焊等腔體制造的關鍵技術。在成功完成各項實驗的基礎上，從2013年初開始，又歷經1年完成了腔體的加工，并分別進行了高頻場測試和真空檢漏測試。結果顯示：腔體調制曲線三坐標檢測好于±0.05mm;腔體整體尺寸小于0.06mm，真空漏率小于1×10-10Pa·m3/s，所有水路在0.6MPa靜態水壓下無滲漏、無串路。

　　該腔體已于近日完成了整腔電場的調節和頻率調諧，頻率達到162.468MHz，場平整度達到±1.0%，對稱度達到±1.25%。機械、真空和高頻檢測指標均達到設計要求。用于2.1MeV RFQ激勵的連續波電子管功率源經過48小時140kW(運行所需功率)的無故障拷機實驗，開環幅度穩定度和相位穩定度均達到設計要求。