张文慧，武 启，马鸿义，郭俊伟，钱 程，王 辉，马保华，冯玉成，李锡霞，张恒娟，张雪珍，孙良亭，张子民，赵红卫

（中国科学院 近代物理研究所，甘肃 兰州 730000）

强流质子源及其低能传输线是加速器驱动洁净核能系统（ADS）中至关重要的源头设备，其性能指标、运行稳定性和可靠性决定着整个加速器系统的束流品质和束流稳定度。为此，世界上几个著名的实验室，如法国的CEA／Saclay［1］、美 国 的Los Alamos［2］和 意 大 利 的INFN［3］等，都对强流质子源及其低能传输线进行了长期的研究，并取得了一定的成果。各实验室研制的强流质子源均以2.45GHz为主，其所产生的束流强度可满足ADS的要求，而最关键的问题是长期（按月计算）运行连续强束流的情况下，质子源部分部件如微波窗、引出电极等的寿命和束流的稳定性，特别是在50～100keV的束流能量下如何完全避免引出区高压打火或等离子体熄弧而引起的瞬间束流中断。由于IFMIF 工程的驱动，法国CEA／Saclay 实验室已有近20 年研究和研制2.45GHz强流质子源的积累，也是目前在强流质子源领域领先的实验室，即使CEA／Saclay研制的强流质子源，目前也无法完全避免引出区高压打火［1］。

借鉴高电荷态ECR 质子源的运行经验，高频率微波与等离子体的耦合远比2.45 GHz好，且不需自动调谐器，同时高效率的微波耦合可降低微波的反射，也可降低甚至杜绝等离子体息弧引起的束流瞬间中断，提高束流的稳定性。另外，与大多数2.45GHz ECR 质子源不同，高微波频率（10～18GHz）ECR 质子源的微波窗不用与等离子体接触，故可解决微波窗寿命对质子源长期工作的影响，有利于质子束的长期稳定。……