基于加速器的快正電子源的設(shè)計與研究.pdf

1、正電子源是通過人工的方法（核反應(yīng)、放射性同位素、加速器和高能伽馬光）產(chǎn)生正電子的放射源?；谡娮釉窗l(fā)展出了正電子壽命譜、多普勒展寬譜和角動量分布譜測量等多種技術(shù)手段。正電子檢測技術(shù)具有可測量小尺度、低濃度損傷的優(yōu)勢，分辨率也極高的優(yōu)點，同時在表面、界面和體相都有極好發(fā)揮，是目前對原子級別的損傷最具靈敏性的探測手段，在化學(xué)、物理、生物醫(yī)學(xué)以及反物質(zhì)研究等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用潛力。
　　本論文介紹了正電子的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用歷史，并對國內(nèi)外的

2、正電子源深入調(diào)研，為基于加速器的快正電子源技術(shù)探究和材料表面、表層研究平臺的進(jìn)一步擴(kuò)充搭建，完成了初步的物理設(shè)計。
　　使用EGSnrc軟件優(yōu)化了快正電子源的轉(zhuǎn)換靶物理參數(shù)的設(shè)計。靶材物理設(shè)計考慮了打靶束流的能量，靶材的溫升，靶材材質(zhì)和厚度等多方面因素。分析了打靶后轉(zhuǎn)化的正電子的物理狀態(tài)。快正電子源的打靶束流基于合肥光源高亮度注入器，打靶束流能量為30MeV，選擇了鎢作為靶材，最終得到的正電子轉(zhuǎn)化率為2.28％。
　　對匹配

3、聚焦系統(tǒng)的束流運動做了理論推導(dǎo)，并使用Parmela軟件模擬驗證了理論結(jié)果。分別對四分之一波長變換器和絕熱匹配聚焦螺線管進(jìn)行了有效的理論計算，并對最終選擇的絕熱匹配聚焦螺線管引入更精確的數(shù)學(xué)模型。設(shè)計了兩種接受度的匹配聚焦螺線管，且使用Parmela軟件分別對其進(jìn)行了模擬追蹤計算，計算出傳輸效率分別為72％和31.5％。
　　最后針對兩種接受度的輸運段，我們采用線性束流動力學(xué)追蹤的Trace-3D軟件分別進(jìn)行了整體設(shè)計。在最優(yōu)的匹