一种强流高功率粒子束快速点扫描方法、系统和介质

技术特征：
1.一种强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，包括：通过聚焦元件组把强流高功率粒子束汇聚为小束斑；将强流高功率粒子束的收集平面分为若干格点，所述格点的尺寸大于所述强流高功率粒子束的束斑全尺寸；通过快速扫描磁铁，将汇聚后的所述强流高功率粒子束平均分配到各个所述格点上；对每个格点对应的束流进行准直，经过准直后的束流进入与其对应的靶孔；当前位置靶孔接受束流照射预设时间后，转入下一位置靶孔，直到扫描完成所有靶孔。2.如权利要求1所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，所述强流高功率粒子束的粒子束平均流强在ma量级以上，束流占空比在80％以上，平均功率在百kw量级以上。3.如权利要求2所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，所述聚焦元件组包括若干台四极磁铁，对所述强流高功率粒子束横截面方向进行约束。4.如权利要求1所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，所述快速扫描磁铁为冲击型磁铁，产生快速变化的扫描磁场，所述快速扫描磁铁内采用陶瓷真空管道，其局部最大扫描频率在10khz量级。5.如权利要求4所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，所述冲击型磁铁采用供电电流波形为三角波、方波或正弦波的快速脉冲数字电源，其铁芯采用铁氧体材料。6.如权利要求1所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，所述强流高功率粒子束在进入靶孔前，对其能量、流强、位置和剖面进行测量，以保证束流满足正常打靶条件。7.如权利要求6所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，通过bpm飞行时间方法测量束流能量；通过acct测量束流强度；通过bpm测量束流位置；通过双向多丝与靶前成像装置测量束流剖面。8.如权利要求1所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法，其特征在于，扫描路径确定方法为：根据所有靶孔分布情况以及收集平面形状，确定扫描路径，并基于所述扫描路径设置水平方向快速扫描磁铁和垂直方向快速扫描磁铁的电流-时间曲线。9.一种强流高功率粒子束快速点扫描系统，其特征在于，包括：聚焦模块，用于通过聚焦元件组把强流高功率粒子束汇聚为小束斑；格点设置模块，用于将强流高功率粒子束的收集平面分为若干格点，所述格点的尺寸大于所述强流高功率粒子束的束斑全尺寸；分配模块，用于通过快速扫描磁铁，将汇聚后的所述强流高功率粒子束平均分配到各个所述格点上；准直模块，用于对每个格点对应的束流进行准直，经过准直后的束流进入与其对应的靶孔；扫描模块，用于当前位置靶孔接受束流照射预设时间后，转入下一位置靶孔，直到扫描完成所有靶孔。10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至8任
一项所述的强流高功率粒子束快速点扫描方法。

技术总结
本发明属于加速器技术领域，涉及一种强流高功率粒子束快速点扫描方法、系统和介质，包括：通过聚焦元件组把强流高功率粒子束汇聚为小束斑；将强流高功率粒子束的收集平面分为若干格点，格点的尺寸大于强流高功率粒子束的束斑全尺寸；通过快速扫描磁铁，将汇聚后的强流高功率粒子束平均分配到各个格点上；对每个格点对应的束流进行准直，经过准直后的束流进入与其对应的靶孔；当前位置靶孔接受束流照射预设时间后，转入下一位置靶孔，直到扫描完成所有靶孔。该方法将束流快速平均地分配到多个靶内，有效提高同位素生产效率。有效提高同位素生产效率。有效提高同位素生产效率。


技术研发人员：秦元帅 贾欢 何源 袁辰彰 蔡汉杰
受保护的技术使用者：中国科学院近代物理研究所
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/4/26