强激光与粒子束

作者：余洁冰, 谭彪, 康玲, 刘磊, 王鹏程, 翁旭东, 陈佳鑫, 聂小军, 王广源, 王明, 宁常军, 刘仁洪, 张俊嵩, 于永积,

关键词：束流准直器, 无氧铜, 表面处理, 热辐射系数, 表面放气率,

束流准直器作为加速器的关键部件，用于吸收不在预定轨道的束晕粒子。因良好的电导率和良好的准直效率，铜被广泛应用于准直器中作为挡块材料。通常，挡块位于超高真空环境中，承受高功率束流载荷冲击，其不同表面处理工艺直接影响传热性能及放气率。为评估无氧铜表面处理工艺对相关性能的影响，分别对其进行表面化学腐蚀发黑处理、高温氧化处理以及仅机械加工处理，结果表明：无氧铜表面发黑处理后，其热辐射系数明显增加，同时也伴随着放气率的明显增加；而通过高温氧化处理后的铜块，其表面热辐射系数与仅机械加工后的铜块差异不大，放气率有一定程度的增加。以散裂中子源二期项目中的动量准直器为研究对象，在一定的束流载荷作用下，挡块选用发黑无氧铜，可将其最高温度控制在125 ℃以下，同时增加两台离子泵可使该准直器所在区域真空度满足运行要求。

来源：2023年第10期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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