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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國科學院近代物理研究所申請的專利利用射頻腔對強流高功率粒子束進行快速均勻掃描的方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予，授權公告號為：CN114980471B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-08-19發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202210421752.X，技術領域涉及：H05H7/00；該發(fā)明授權利用射頻腔對強流高功率粒子束進行快速均勻掃描的方法是由秦元帥;黃玉璐;賈歡;何源;黃貴榮設計研發(fā)完成，并于2022-04-21向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。

本利用射頻腔對強流高功率粒子束進行快速均勻掃描的方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種利用射頻腔對強流高功率粒子束進行快速均勻掃描的方法，包括：通過聚焦元件組將強流高功率粒子束匯聚為靶面所需求的束斑尺寸；通過聚焦元件組控制射頻腔與靶面間的相移；對束流偏轉，使得束流按照需求方向打靶；選取適當?shù)纳漕l腔基頻，使得束團與射頻腔有頻差，實現(xiàn)束斑以靶面為中心呈不同角向位置分布，即角向滑相掃描；選取適當?shù)纳漕l腔諧波階次、諧波頻率和諧波分量幅值，使得相鄰束團中心感受到射頻腔的橫向場的作用效果不同，從而實現(xiàn)靶面處束斑中心的徑向變化；利用正交三穩(wěn)射頻腔橫向電磁場對束流進行橫向踢軌，使得束斑均勻地分配到靶面的圓形區(qū)域。

本發(fā)明授權利用射頻腔對強流高功率粒子束進行快速均勻掃描的方法在權利要求書中公布了：1.一種利用射頻腔對強流高功率粒子束進行快速均勻掃描的方法，其特征在于包括： 通過聚焦元件組將強流高功率粒子束匯聚為靶面所需求的束斑尺寸； 通過聚焦元件組控制射頻腔與靶面間的相移，聚焦元件組采用沿束流傳輸線間隔布置的11臺四極磁鐵，聚焦元件組還用于實現(xiàn)射頻腔與靶面間的相移控制，經(jīng)優(yōu)化四極磁鐵梯度，實現(xiàn)射頻腔與靶面間相移為k+12π，從而使得射頻腔的橫向踢軌效應最大； 對束流偏轉，使得束流按照需求方向打靶； 選取射頻腔基頻，使得束團與射頻腔有頻差，實現(xiàn)束斑以靶面為中心呈不同角向位置分布，即角向滑相掃描；射頻腔基頻fc根據(jù)束流微脈沖頻率f0、靶面上環(huán)形掃描半徑R、靶面處束斑均方根RMS尺寸σ進行確定，掃描后束斑在靶面的分布數(shù)量N≥2πR2σ，fc=n-mNf0，其中，n為正整數(shù)，m為小于N的整數(shù)，且m與N互質(zhì)； 選取射頻腔諧波階次、諧波頻率和諧波分量幅值，使得相鄰束團中心感受到射頻腔的橫向場的總作用效果不同，實現(xiàn)靶面處束斑中心的徑向變化，過程為：根據(jù)靶面處束斑分布需求選取射頻腔諧波階次、諧波頻率調(diào)諧和諧波分量幅值，徑向調(diào)制函數(shù)展開至高階后，通過積化和差的方法將不同頻率項分離，確保不同諧波分量幅值恒定，基波和諧波的頻率通過調(diào)諧器調(diào)頻進行實現(xiàn)； 根據(jù)靶面處束斑分布需求選取適當?shù)纳漕l腔諧波階次、諧波頻率調(diào)諧和諧波分量幅值，包括： 束斑中心在靶面的位置隨時間的變化描述為： 其中，為角向角頻率，和為束斑在靶面的坐標，t為時間； 幅值調(diào)制項可展開為高次諧波形式： ，其中，為徑向頻率相關項，m 0 、m 1…為諧波系數(shù)； 將展開的幅值調(diào)制項代入束斑中心位置中： 利用積化和差公式，將不同頻率項分離，從而確保不同諧波分量的幅值恒定，腔體三穩(wěn)運行： 確定射頻腔需提供諧波頻率為的高階諧波，h為階次； 為形成圓形區(qū)域內(nèi)嚴格均勻分布，束斑在靶面上的徑向位置隨時間變化需滿足，將波形按照傅里葉展開，基于諧波頻率和選擇的階次即可確定諧波分量幅； 利用正交三穩(wěn)射頻腔橫向電磁場對束流進行橫向踢軌，使得束斑均勻地分配到靶面的圓形區(qū)域。

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