于旭东，马鹏飞，王百川，刘卧龙，雷 钰， 郭乾坤，李 岩，王 帅，刘 坤，邢庆子†， 郑曙昕，关遐令，王学武，王忠明

(1.粒子技术与辐射成像教育部重点实验室，北京100084；2.清华大学先进辐射源及应用实验室，北京 100084；3.清华大学工程物理系，北京100084；4.强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室，西安710024)

西安200 MeV质子应用装置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility，XiPAF)是一台宇航用核心电子器件质子单粒子效应研究与考核评估的专用辐射模拟试验装置。装置的核心是一台最高能量为230 MeV的质子加速器，主要包含7 MeV的负氢离子直线加速器作为注入器[1]及1台质子同步加速器作为主加速器。负氢离子源引出的粒子束流经过射频四极加速器(RFQ)和漂移管直线加速器(DTL)进行初步加速，并通过中能束流传输段(MEBT)将束流传输到同步加速器的注入点。

RFQ作为直线注入器的一个重要组成部分，对从离子源引出的低能离子起到了聚焦、聚束和加速的作用。XiPAF RFQ的工作频率为325 MHz，采用变电压结构设计，与其后的DTL之间进行了横向相移匹配设计，束流传输效率的模拟值为98.4%，峰值结构损耗理论计算值为388 kW，无载品质因数的理论计算值为8 600。这台RFQ安装有一个功率耦合器，采用环耦合的方式向腔体馈入功率，已完成了冷测调谐[2]、高功率老练及束流调试工作。

1XiPAF RFQ的物理设计

RFQ将LEBT匹配传输过来的脉冲负氢离子束，进行加速、聚焦和聚束，使能量达到3 MeV后直接注入到后面的DTL加速器中。RFQ入口位置束流匹配参数由动力学设计给出，出口束流参数要满足其后Alvarez型DTL对束流强度和能量的要求。……