RFQ(Radio Frequency Quadrupole)在其后段加速粒子到相对较高能量时，加速效率将显著下降。为了克服RFQ后段加速效率不高的缺点，各种后R FQ加速结构被相继提出。北京大学重离子物理研究所于二十世纪末提出了分离作用RFQ，即SFRFQ(Seperated Function Radio Frequency Quadrupoles)的结构[1]。并于2008年通过实验成功验证了SFRFQ的正确性。在此基础上，重离子物理研究所又启动了RFQ-SFRFQ两器一腔项目的研究，旨在验证RFQ-SFRFQ的耦合效率[2]。项目最终目标是通过以两器一腔结构为主体的氦离子加速器将注入器注入的氦离子束能量由30 keV加速至0.8 MeV，用于辐照样品，研究样品的辐照改性。　　本研究根据该RFQ-SFRFQ两器一腔氦离子加速器对注入束流的参数要求，该两器一腔用氦离子注入器需要为加速腔体注入频率166 Hz，脉宽1 ms，流强10 mA，发射度小于0.15π.mm.mrad的氦离子束流。基于该设计要求，北京大学离子源组设计、加工及装配了氦离子注入器。该注入器由2.45 GHz ECR(Electron Cyclotron Resonance)离子源和LEBT(Low EnergyBeam Transport)组成。其中ECR离子源设计沿用北京大学离子源组研制的2.45GHz全永磁型ECR离子源，主要考虑到离子源组在ECR离子源方面积累的丰富经验以及该种离子源的优良性能。LEBT则设计为双螺线管结构的磁聚焦LEBT，设计纵向长度为1.16 m，为目前已知国内外该类型LEBT的最短长度。整个氦注入器的设计需要考虑诸多因素。离子源部分需要考虑微波系统的选择，离子源体产生致密等离子体的各种因素，以及引出系统的各种参数对等离子体引出效率及引出束流品质的影响;LEBT部分则需要考虑漂移段的尽量缩短，螺线管对束流离子比的提升及对空间电荷补偿效应的影响，导向磁铁对束流偏心的共轴调节，各种束流测量、调节及聚焦装置的添加等许多因素。这些众多因素即是注入器设计的各种要点，为各种注入器设计的通用准则。为测量该注入器注入两器一腔的氦离子束流品质，离子源组为该氦注入器设计了终端束流测量系统。该系统包括四象限光阑、双杯发射度仪以及分析磁铁三部分，分别用于模拟两器一腔的四杆电极、测量注入束流的发射度以及离子比。　　本研究在完成了氦注入器及其终端束测系统的设计并成功加工及装配后，离子源组对该注入器进行了各种调试，内容涉及真空调试、高压锻炼、离子源放电及束流引出、双螺线管电流参数扫描、束流传输及小束流调试等。该氦离子注入器的调试得到了良好的结果:整个氦注入器系统各段的真空度均可以达到10-5 Pa量级，其引出系统可耐压35 kV且无打火;离子源放电稳定，可产生并引出17 mA@30keV氦离子束流;在合理设置双螺线管和导向磁铁等LEBT设备的参数的情况下，可在离子源产生并引出16 mA@30 keV氦离子束流的条件下，为两器一腔注入14mA@30 keV氦离子束流，整个LEBT束流传输效率可达87.5％;对氦注入器注入束流的发射度及离子比，离子源组也对其进行了测量，结果分别为0.14π.mm.mrad和98.5％。由此可见，该氦注入器的各项指标均达到且优于氦注入器的设计指标。通过该系列调试实验，一方面验证了氦注入器的各项参数已达到设计要求，另一方面得到了氦注入器在各种实验条件下的优化设置参数。2013年6月，该氦离子注入器成功进行了现场测试并通过专家组验收。论文最后罗列了不同束流要求情况下，氦注入器的参数配置。未来根据两器一腔对注入束流的不同要求，研究人员选择相应的实验设置，就能让氦注入器为两器一腔注入满足要求的束流。