中国散裂中子源(CSNS)将提供能量为1.6GeV、功率为100kW 的短脉冲质子束，以25Hz 的重复频率撞击固体金属靶，产生散裂中子。散裂中子源是一个多学科平台，可以进行物理、化学、生物学和材料科学研究。本文描述了CSNS 真空系统各个部分的结构特点、技术要求、设计方案和实验结果。通过金属化法和玻璃粘结法分别完成了四极陶瓷真空盒和二极陶瓷真空盒样机的研制。经过测试，陶瓷真空盒样机的机械尺寸、抗拉强度和真空性能达到了设计指标。另外，为了减小二次电子发射系数，在陶瓷真空盒内表面用磁控溅射法镀氮化钛，通过小样品测试了氮化钛膜的厚度、成分、二次电子发射系数和附着强度。真空技术网(//crazyaunt.cn/)认为目前，CSNS 真空系统大部分设备和部件已投入批量生产，2014 年10 月中旬开始安装，2018 年CSNS 达到国家验收指标。

1、引言

　　中国国国散裂中子源(CSNS) 将供应能力为1.6GeV、输出为100kW 的短脉冲信号质子束，以25Hz的去重复的频率外力液态五金靶，引发散裂中子。散裂中子源就是个多师范类专业机构，是可以做出初中物理、化学上的、微物理学和产品科学合理调查。CSNS 的开工建设，将变成了发展趋势中国国国家的赋予的第一名台散裂中子源，并举入这个世界八大散裂中子源第一列。CSNS 由引发能力为80MeV 的负氢正亚铁阳铁离子垂直降速器、垂直到环(LRBT)和环到靶(RTBT)的束流输运线、或者掌握和降速质子束到1.6GeV 的快嵌套反复的此次软件环(RCS)主成。正亚铁阳铁离子源(IS)引发的负氢正亚铁阳铁离子(H-)束流，使用微波射频四极降速器(RFQ)聚束和降速后，由漂移管垂直降速器(DTL)把束流能力进十步的提升，负氢正亚铁阳铁离子经剥离技术进入到这台快嵌套反复的此次软件降速器(RCS)中，把质子束流降速到最后一个能力1.6GeV。从环产生的输出为100kW 质子束经过过输运线打向钨靶，在靶上引发的散裂中子经慢化，再使用中子软管推向谱仪，供手机用户开设试验调查。图1 为CSNS 总体设计设计图。

图1 CSNS 总的页面布局图 　　通过CSNS 力学业务需求，高压气系统化各个区段业务压强为：

2、H-离子直线加速器

　　H- 化合物蹭蹭蹭蹭下载油门由化合物源(IS)、低能无线接入线(LEBT)、频射四极下载油门(RFQ)、能够无线接入线(MEBT)和漂移管蹭蹭蹭蹭下载油门(DTL)組成。 　　2.1、化合物源和低能传导线(IS & LEBT)

　　离子源是加速器粒子的产生装置，CSNS 选用加铯的负氢表面源- 潘宁离子源。为了保证负氢离子(H-) 束流的稳定产生，采用压电阀以25Hz 的频率向离子源腔内注入10sccm (1.69×10^-2 Pa.m³/s)氢气，在离子源电磁场作用下将产生20mA 的H- 离子流。负氢离子从小孔引出，为了减小H- 束流在真空中的剥离损失，动态真空度需要在2×10^-3 Pa 左右。为了达到需要的真空度，离子源用二台2000L/s 的分子泵抽气，每台分子泵配备一台8L/s 的涡旋泵，动态真空可达到2.5×10^-3 Pa，满足工作要求。图2 为离子源真空抽气系统。

　　低能传输线将离子源引出的束流匹配到下游的RFQ 中，长度只有1.68m。LEBT 真空管道的材料为304 不锈钢，经过真空预处理后其表面放气量很小，因此它的气源主要来自离子源中的氢气。LEBT 束流管道孔径较小，配备一台800L/s 的分子泵机组，可以通过差分方法来减小离子源氢气对RFQ 真空系统的影响。

图2 阳离子源真空泵抽气系统性 　　2.2、微波射频四极提速器(RFQ)和可以束相传输线(MEBT)

　　射频四极加速器用来对束流进行聚焦、聚束和加速，有效控制束流发射度增长和提高束流能量。它的加工精度要求高，焊缝多，调场复杂。RFQ 腔体的材料为无氧铜，平均直径约350mm，由于腔体内特殊的四翼电极结构，流导非常受限，图3 表明RFQ 腔体内部结构。为了获得有效抽速，在RFQ 的每个面上都有CF150 法兰抽气孔，四个抽气孔并联在一起，用离子泵和分子泵同时抽气。RFQ 腔总长3.62m， 采用3 台1000L/s 的离子泵和2 台500L/s 的分子泵机组同时抽气，分子泵与RFQ 腔体通过气动插板阀隔开，以便于联锁保护。通过上述抽气结构，工作压强可小于1×10^-5 Pa。图4 为RFQ 抽气系统。

图3 RFQ 腔人体内部设备构造　　图4 RFQ 抽气程序 　　里能束讨论输线(MEBT)的作用是一致束流到下两段速度器中，以避免束流丢失。它由聚束腔、束流校正开关元件和抽进口抽正空构件等组建。MEBT 抽进口抽正空效果好不锈钢304精加工而成，总长3.03m，抽进口抽正空房间直径最基本为50mm，在比较特殊器官可随着束流的包络和塑胶镊子的直径，适用变内径的抽进口抽正空盒。该段上的二个聚束腔由二台200L/s 的正铝离子泄压阀，在束流校正机器设备里加装了二台100L/s 的正铝离子泵。 　　2.3、漂移管线条迅速器(DTL)

　　漂移管直线加速器加速效率高，漂移管中的四极透镜可为束流提供很好的聚焦，有效控制束流发射度增长。DTL 由四个独立的物理腔组成，每个物理腔包含3 个工艺腔，全长约为34m，腔直径为φ490mm。DTL 腔使用的基材为20# 钢，为了有一个高的电导率，腔的内表面电铸铜，并进行机械抛光。DTL 腔轴上悬挂着162 个外径为φ140mm，束流孔内径为φ13mm 的漂移管，图5为DTL 内部结构。为了达到动态真空度小于1×10^-5 Pa的要求，每个工艺腔安装二台1000L/s 的离子泵，每套物理腔配置二套500L/s 的分子泵机组。

图5 DTL 内壁结构的

3、结论

　　在CSNS 进口抽涡流环境平台的生产中选用对氮气抽速大的增压团伙式泵排除故障负氢阴铝离子源的高给出氮气;是由于RFQ 腔体流导很出现异常，在RFQ 的每一面旁边开抽孔洞，三个抽孔洞电容串联在共同，用阴铝离子泵和团伙式泵一并抽气。DTL 腔内外层积大，放气率高，可以通过机戒增加光泽、外层的清洗和烘烤等方式方法降低了放气率。进口抽涡流环境能力网(//crazyaunt.cn/)觉得RCS 工业卫浴瓷质进口抽涡流环境盒所选择的被氧化铁食材纯度不高，工业卫浴瓷质管长度大，的精密度不高，机戒效果规定高，工业卫浴瓷质管间甚至工业卫浴瓷质管和复合卡箍间焊接加工加工工艺加工加工工艺很复杂。经历连续不断审视，加强加工加工工艺，用复合化法和玻璃板结合法不同结束了四极工业卫浴瓷质进口抽涡流环境盒和二极工业卫浴瓷质进口抽涡流环境盒演示机的生产。经历各种检查，工业卫浴瓷质进口抽涡流环境盒演示机的机戒长度、抗压构造效果和进口抽涡流环境特点以达到了方案的指标。工业卫浴瓷质进口抽涡流环境盒演示机玻璃玻璃镀一层薄薄的膜选用了通道外面倡导禁掉筒的法律依据转变成一致电场线，的内部给出工业卫浴瓷质盒的线条装设垂直管理或不锈钢弯管磁控溅射钛阴离子，避免了工业卫浴瓷质盒内外层玻璃玻璃镀一层薄薄的膜的难以解决的问题。经历对工业卫浴瓷质进口抽涡流环境盒玻璃玻璃镀一层薄薄的膜试样各种检查，氮化钛膜的薄厚、组成成分和依附力无法方案规定。