合肥先进光源(HALF)

注入器

  注入器负责将电子束以满能量top-up注入运行模式输运至合肥先进光源(HALF)储存环。整套设备安装于半地下隧道内,主要包括两部分:一台长约192米的直线加速器,以及一条约138米长的束流输运线(输运线的长度经过专门设计,以适应整体建筑布局)。电子束由直线加速器产生并加速至2.2 GeV,随后经水平偏转磁铁引入输运线;在输运线末端,两块垂直偏转磁铁将束流提升4.7米,使其高度与储存环的束流平面保持一致。

  直线加速器采用热阴极直流高压电子枪作为电子源,产生的初始束团脉冲宽度约为1.0 ns。束流首先经过一台476 MHz次谐波预聚束器进行脉冲压缩,随后进入聚束器,脉冲宽度进一步被压缩至约10 ps(半高全宽),同时能量被提升至约10 MeV。之后,20个工作频率为2856 MHz的加速单元(编号L01~L20)将束流能量逐步提升至设计值。每个加速单元可提供120 MeV的能量增益,包含一套微波功率源和一段加速段。加速段由两根行波加速管组成,每根长约3.1米;微波功率源则包括一台峰值功率80 MW的速调管及其配套的固态调制器。在20个加速单元中,有一个作为在线热备份。

直线加速器

直线加速器的主要参数如下表所示

能量
2.2 GeV
最高重复频率
10 Hz
束团电荷量
300 pC
归一化发射度
≤50 mm·mrad
微波频率
2856 MHz
加速梯度
20 MV/m
速调管数量
20
加速管数量
40+1 (含聚束器)
直线加速器长度
~192 m
输运线长度
~138 m