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真空 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (3): 55-61.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2023.03.09

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CSNS DTL真空泄漏解决方案*

刘顺明1,2, 王鹏程1,2, 刘佳明1,2, 谭彪1,2, 孙晓阳1,2, 王一刚1,2, 朱邦乐1,2, 宋洪1,2, 李波1,2, 吴小磊1,2, 李阿红1,2   

  1. 1.散裂中子源科学中心,广东 东莞 523808;
    2.中国科学院高能物理研究所,北京 100049
  • 收稿日期:2022-11-07 出版日期:2023-05-25 发布日期:2023-05-30
  • 通讯作者: 王鹏程,高级工程师;宋洪,研究员。
  • 作者简介:刘顺明（1987-）,男,山东临沂人,硕士,高级工程师。
  • 基金资助:
    *国家“十一五”重大科技基础设施建设项目中国散裂中子源工程（（2008）2578）

The Vacuum Leakage Solution of CSNS DTL

LIU Shun-ming1,2, WANG Peng-cheng1,2, LIU Jia-ming1,2, TAN Biao1,2, SUN Xiao-yang1,2, WANG Yi-gang1,2, ZHU Bang-le1,2, SONG Hong1,2, LI Bo1,2, WU Xiao-lei1,2, LI A-hong1,2   

  1. 1. Spallation Neutron Source Science Center, Dongguan 523808, China;
    2. Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（CAS）, Beijing 100049, China
  • Received:2022-11-07 Online:2023-05-25 Published:2023-05-30

摘要： 漂移管直线加速器（DTL）是CSNS直线加速器的重要组成部分,负责将脉冲流强为15mA的负氢离子束从3MeV加速到80MeV,再注入到快循环同步加速器（RCS）中实现进一步加速。为避免能量损失,离子束加速必须在高真空环境内完成。本文首先介绍DTL腔真空系统组成,然后对目前出现的真空泄漏情况进行分析,详细描述了Pickup泄漏、漂移管泄漏（包括漏水、漏气、内漏）等不同情况下真空泄漏解决方案,并通过Monte Carlo方法模拟计算,缩小检漏区域。由于漂移管泄漏频率较高,本文给出针对漂移管泄漏的规范操作流程,以提高检漏效率。

关键词: DTL腔真空系统, 真空泄漏, 蒙特卡罗方法, 检漏效率

Abstract: The drift tube linac(DTL) is the main part of CSNS linac, which is responsible for accelerating the negative hydrogen ion beam with a pulse current of 15mA from 3MeV to 80MeV, and then injecting it into the fast cycle synchrotron(RCS) for further acceleration. In order to avoid energy loss, ion beam acceleration must be completed in a high vacuum environment.This paper first introduces the composition of the DTL tank vacuum system, and then analyzes the current vacuum leakage, describes in detail the vacuum leakage solutions in different situations such as pickup leakage, drift tube leakage(including water leakage, air leakage, internal leakage), and reduces the leak detection area by simulation calculation by Monte Carlo method. Due to the high leakage frequency of drift tubes, this paper gives a standardized operating procedure for drift tube leakage to improve leak detection efficiency.

Key words: DTL tank vacuum system, vacuum leakage, Monte Carlo method, leak detection efficiency

中图分类号:  TL53

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