一种先进辐射源同步质子加速器关键参数设计

李光锐，关遐令，王学武，郑曙昕姚红娟，杨 征，李世元，黄文会

（1.清华大学工程物理系，北京100084；2.印地安纳大学物理系，伯明顿47405）

一种先进辐射源同步质子加速器关键参数设计

李光锐1，关遐令1，王学武1，郑曙昕1姚红娟1，杨 征1，李世元2，黄文会1

（1.清华大学工程物理系，北京100084；2.印地安纳大学物理系，伯明顿47405）

近年来，最高能量在250 MeV左右的质子辐照装置因在质子治疗、质子辐照效应研究等领域的应用前景而受到广泛关注。清华大学目前正在计划建设一个此类质子辐照装置，其最高能量可达230 MeV，一个工作周期至少输出2×1011个质子，且引出的束流是准连续的。该辐照装置的核心部分是一个能够将质子由7 MeV加速到230 MeV的同步质子加速器。简要介绍了该同步加速器的关键技术及设计结果，包括为实现高效累积足够流强而使用的剥离注入技术、为提升加速效率而使用的纵向绝热俘获技术以及为实现束流缓慢引出而使用的三阶共振引出技术。

质子辐照；同步加速器；Lattice设计；剥离注入；绝热俘获；共振引出

1 先进辐射源同步质子加速器简介

中低能质子束流在空间科学、材料科学、核医学、生物科学以及能源科学等领域一直有着广泛的应用。近年来，随着质子治疗技术的兴起，小型质子加速器技术逐渐成熟，各国开始研究建造能够提供最高能量约为250 MeV质子束的专用辐照装置［1 4］。

清华大学先进辐射源及应用实验室目前正在计划建设一个此类质子辐照装置。该装置的主要设计目标是提供最高能量为230 MeV的质子束流，单个脉冲至少输出2×1011个质子，并且为了满足辐照实验的需求，引出束流的脉冲宽度可在1～10 s范围内调整。……