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中国原子能科学研究院核物理加速器设施及技术应用
1
作者 唐兵 杨新宇 +13 位作者 阚朝新 陈红涛 何明 吴振东 崔保群 陈立华 马鹰俊 马瑞刚 黄青华 马燮 陈浩南 彭朝华 柳卫平 郭冰 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期1805-1821,共17页
中国原子能科学研究院长期开展放射性核束产生技术、低能高压加速器技术、串列加速器技术及高频型加速器研究,建立了HI-13串列加速器、超导直线加速器、多粒子可变能量回旋加速器、600 kV高压倍加器、北京放射性核束装置在线同位素分离... 中国原子能科学研究院长期开展放射性核束产生技术、低能高压加速器技术、串列加速器技术及高频型加速器研究,建立了HI-13串列加速器、超导直线加速器、多粒子可变能量回旋加速器、600 kV高压倍加器、北京放射性核束装置在线同位素分离器、锦屏地下强流加速器等核物理研究装置,有力支撑了我国基础核物理事业及相关领域的发展,放射性核束产额、高压加速器性能指标均达到国际先进水平。中国原子能科学研究院还基于核物理加速器技术,开发了小型串列加速器、小型中子发生器、加速器质谱、离子注入机、核孔膜生产等产业项目,并初步实现产品型谱化,其中小型串列加速器实现了国内自主可控。 展开更多
关键词 加速器 在线同位素分离器 中子发生器 加速器质谱 串列加速器 高压倍加器 核孔膜
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BNCT02加速器机器保护系统设计 被引量：1
2
作者 何泳成 吴煊 +5 位作者 张玉亮 朱鹏 薛康佳 王林 李明涛 傅世年 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期70-76,共7页
中国科学院高能物理研究所第二台硼中子俘获治疗(BNCT02)加速器主要由1台离子源、1条低能束流传输线、1台射频四极加速器和3条高能束流传输线组成。为了保障BNCT02加速器的安全运行,设计了基于横河PLC和实验物理及工业控制系统(EPICS)... 中国科学院高能物理研究所第二台硼中子俘获治疗(BNCT02)加速器主要由1台离子源、1条低能束流传输线、1台射频四极加速器和3条高能束流传输线组成。为了保障BNCT02加速器的安全运行,设计了基于横河PLC和实验物理及工业控制系统(EPICS)软件工具包的机器保护系统。为了增强安全性,该系统采用了冗余设计,由两套完全独立且主要输入、输出信号一致的子系统构成。测试结果表明,BNCT02加速器机器保护系统的响应时间小于1.6 ms,且具有稳定可靠性高的特点,满足BNCT02加速器运行的需要。 展开更多
关键词 硼中子俘获治疗 加速器 机器保护系统 实验物理及工业控制系统
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国产化C波段加速器性能参数实验研究 被引量：1
3
作者 柏伟 马国武 +3 位作者 张鲁奇 张德敏 宋志大 孙迪敏 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期73-77,共5页
为了在国产化配套条件下,开展C波段小型化加速器整机技术研究,中国工程物理研究院应用电子学研究所在研制出了多种C波段小型化驻波加速管的基础上,建立了以国产零部件(磁控管、环形器、高压电源等)为主要构件的C波段加速器X射线源整机系... 为了在国产化配套条件下,开展C波段小型化加速器整机技术研究,中国工程物理研究院应用电子学研究所在研制出了多种C波段小型化驻波加速管的基础上,建立了以国产零部件(磁控管、环形器、高压电源等)为主要构件的C波段加速器X射线源整机系统,并进一步利用该加速器X射线源整机系统作为测试平台,开展了大功率热测实验工作。在热测实验中,按照国标《GB/T 20129-2015无损检测用电子直线加速器》规定的测试原理和方法,测试了加速器的主要性能指标:利用钢衰减法测试了加速器的能量、利用“三明治”测试了加速器的焦点尺寸等。最终的测试结果表明,加速器焦点尺寸约为1.2 mm,加速器的能量在3~4 MeV范围可实现连续可调,20 min内加速器的剂量率波动小于±3%。该研究结果表明,国内C波段小型化加速器整机配套环境和整机性能已经基本上可以满足当前部分能量段的小型化加速器整机系统的研制和使用需求。 展开更多
关键词 C波段 加速器 X射线源 国产化 小型化
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2 GeV等时性加速器散焦磁铁的1∶4比例模型线圈低温系统研制 被引量：1
4
作者 周洪吉 付伟 +11 位作者 王川 王国彪 李建晖 朱晓锋 张素平 靳昭军 林军 汪洋 蔡红茹 刘景源 贾运胜 张天爵 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期231-238,共8页
为了掌握大范围交变梯度高温超导磁铁设计、内凹螺旋形结构的高温超导磁体绕制固定等技术,验证关键技术可行性,中国原子能科学研究院(CIAE)启动了FDF聚焦结构中散焦磁铁的1∶4比例高温超导磁铁研制。为此设计并研制了以小型GM制冷机为... 为了掌握大范围交变梯度高温超导磁铁设计、内凹螺旋形结构的高温超导磁体绕制固定等技术,验证关键技术可行性,中国原子能科学研究院(CIAE)启动了FDF聚焦结构中散焦磁铁的1∶4比例高温超导磁铁研制。为此设计并研制了以小型GM制冷机为冷源的一种冷箱与超导线圈恒温器一体式的氦气循环系统,该系统由2台GM制冷机提供冷量,一台常温循环泵实现氦气循环,整个系统在提供足够的制冷量的前提下,能够确保高温超导线圈的温度均匀分布。该系统可将1∶4比例高温超导线圈最低冷却到25.3 K,完成了超导线圈载流性能的测试和超导线圈磁场特性测试,达到了设计的工作电流和最高磁场。验证了大型无绝缘、干式高温超导线圈在真空状态下采用氦气循环传导冷却方案的可行性,并验证了磁体与低温系统长期稳定运行性能,为新一代等时性高功率固定场交变梯度(FFAG)加速器磁聚焦结构的研制奠定了基础。 展开更多
关键词 FFAG加速器 高温超导线圈 氦气冷却
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CSNS-Ⅱ加速器控制网络管理系统设计与实现
5
作者 薛康佳 张玉亮 +6 位作者 朱鹏 吴煊 王林 李明涛 何泳成 程司农 彭娜 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期82-91,共10页
随着基于粒子加速器的大科学装置的规模和复杂度不断提升,其控制网络面临着设备数量激增、安全管控困难、维护效率低下等挑战。针对这些问题,设计并开发了一套面向大型加速器的控制网络管理系统。该系统实现了控制网络IP地址统一管理、... 随着基于粒子加速器的大科学装置的规模和复杂度不断提升,其控制网络面临着设备数量激增、安全管控困难、维护效率低下等挑战。针对这些问题,设计并开发了一套面向大型加速器的控制网络管理系统。该系统实现了控制网络IP地址统一管理、网络动态信息自动采集以及网络接入控制的三个主要功能。通过集中申请与审批机制避免IP冲突问题;基于交换机运行数据实现设备在线状态实时监控和物理位置精确定位功能;采用IP与端口绑定方案确保控制网络的安全接入。该系统采用web架构进行设计和实现,前端基于Vue.js框架开发,后端采用Node.js与Python混合技术栈,数据存储选用MongoDB数据库。该系统已在CSNS加速器控制网络中成功部署并稳定运行,有效解决了网络管理中的安全隐患和维护难题,为CSNS-II网络管理奠定了基础。 展开更多
关键词 控制网络 控制系统 加速器 网络管理 中国散裂中子源
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猝发多脉冲感应腔磁芯直流复位系统研制
6
作者 吕璐 黄子平 +4 位作者 叶毅 李铭玮 陈楠 高峰 陈思富 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期98-103,共6页
对多组磁芯进行并联复位时,磁芯各次励磁工作点不一致,会导致装置运行状态不够稳定。将原高功率猝发多脉冲直线感应加速器感应腔磁芯脉冲并联复位系统改造为直流复位系统,该直流复位系统利用继电器对每个感应腔的复位电路进行单独控制,... 对多组磁芯进行并联复位时,磁芯各次励磁工作点不一致,会导致装置运行状态不够稳定。将原高功率猝发多脉冲直线感应加速器感应腔磁芯脉冲并联复位系统改造为直流复位系统,该直流复位系统利用继电器对每个感应腔的复位电路进行单独控制,在使用可以周期性重复输出的恒流源的条件下,实现了对多组磁芯一对一的直流复位,解决了脉冲并联复位引起的磁芯各次励磁工作点不一致的问题。工程实施中,系统通过两套恒流源与8套切换控制箱协同工作对94组感应加速腔磁芯进行复位,显著降低了系统复杂度与维护成本。实际应用验证表明,改进后加速器的多脉冲稳定性显著提升,加速器束心位置抖动由1.3 mm降至1 mm以下。介绍了猝发多脉冲感应腔磁芯直流复位系统的工程设计思路、关键器件以及最终的工程布局和运行效果。 展开更多
关键词 直线感应加速器 磁芯 直流复位系统 切换控制箱 运行稳定性
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南方先进光源C波段光阴极电子枪微波设计
7
作者 刘盛进 姜世民 +4 位作者 刘星光 肖永川 曹秀霞 吕永佳 李晓 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期162-168,共7页
作为南方先进光源直线段注入器重要设备,开展了C波段光阴极电子枪研究,包括驻波腔微波设计和耦合器设计。其中驻波腔采用3.6腔结构,π模加速模式,工作频率为5.712 GHz;耦合器采用同轴耦合方式。利用Superfish及CST完成了腔体微波结构设... 作为南方先进光源直线段注入器重要设备,开展了C波段光阴极电子枪研究,包括驻波腔微波设计和耦合器设计。其中驻波腔采用3.6腔结构,π模加速模式,工作频率为5.712 GHz;耦合器采用同轴耦合方式。利用Superfish及CST完成了腔体微波结构设计,优化盘片的形状,降低腔体表面最大电场,从而有利于提高腔体加速场强;利用COMSOL开展了腔体水冷系统的分析,优化设计水路,减少腔体由于功率负载所造成的频率偏移,控制腔体温度的上升,保持腔体最大温升小于20℃。在18.15 MW的入腔功率下,阴极面最高场强为180 MV/m,腔体表面最大场强与阴极面场强比值约为0.934 6,腔体Q值大于10 000。通过对耦合器的设计,抑制二极模和四极模的传输,S_(11)参数小于-40 dB。 展开更多
关键词 南方先进光源 光阴极电子枪 微波结构 耦合器 C波段
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21世纪以来中国原子能科学研究院的等时性加速器及其应用前沿研究
8
作者 张天爵 付伟 +7 位作者 王川 殷治国 贾先禄 安世忠 李鹏展 周洪吉 宋国芳 陈忻禹 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期1981-1998,共18页
等时性回旋加速器在国家安全和科技创新体系中有不可或缺的地位和作用,新时期,在重大航天工程、前沿科学研究和医疗健康领域,迫切需要等时性加速器的紧凑结构、高能量和高流强等全面取得突破。2000年以来,中国原子能科学研究院针对等时... 等时性回旋加速器在国家安全和科技创新体系中有不可或缺的地位和作用,新时期,在重大航天工程、前沿科学研究和医疗健康领域,迫切需要等时性加速器的紧凑结构、高能量和高流强等全面取得突破。2000年以来,中国原子能科学研究院针对等时性加速器聚焦力不足这一全球共同面临的根本性技术难题,实现了原理创新、工程突破、紧凑型回旋加速器的型谱化发展和重大领域应用,引领紧凑型强流和超导回旋加速器国内外的发展方向,设计建造了强流和超导共9个能量等级、不同型号的回旋加速器,构建了较为完整的研发体系,成为在国际上有广泛影响力的等时性加速器研究中心,重点在超紧凑、超轻型和高功率等3个低温和高温的等时性超导加速器方向上开展引领性的前沿研究。 展开更多
关键词 等时性加速器 强聚焦 高流强 高温超导
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用于质子治疗的230 MeV超导回旋加速器人身安全联锁系统设计
9
作者 侯世刚 周易 +6 位作者 刘传业 贾先禄 张天爵 蔡红茹 周洪吉 潘高峰 王川 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第3期303-309,共7页
中国原子能科学研究院目前正在研制230 MeV超导质子回旋加速器及其治疗后端装备,为了保证质子治疗过程中,回旋加速器的运行维护人员和公众免受潜在电离辐射的伤害,设计了一套由安全控制器、现场设备和上位计算机组成的三层式结构的人身... 中国原子能科学研究院目前正在研制230 MeV超导质子回旋加速器及其治疗后端装备,为了保证质子治疗过程中,回旋加速器的运行维护人员和公众免受潜在电离辐射的伤害,设计了一套由安全控制器、现场设备和上位计算机组成的三层式结构的人身安全联锁系统。本文阐述了230 MeV超导回旋加速器安全联锁系统的设备组成和联锁逻辑,采用PILZ故障安全型PLC模块,以及相应的软件程序,实现了人身安全联锁功能,并设计了上位控制和监测界面。本人身安全联锁系统已开发完成,进行了总体联调与试运行,达到了设计要求。 展开更多
关键词 超导回旋加速器 人身安全联锁 故障安全型PLC 辐射安全
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CSNS EPICS PV信息平台的设计与实现
10
作者 薛康佳 张玉亮 +4 位作者 王林 吴煊 李明涛 何泳成 朱鹏 《原子核物理评论》 北大核心 2025年第2期250-255,共6页
EPICS控制软件广泛应用于粒子加速器等大型科学实验装置。根据装置规模的不同,其EPICS PV的数量从几万到上百万不等,快速查询EPICS PV的相关信息,可提升加速器的运维效率。为此,设计和开发了EPICS PV信息平台,该平台支持在统一的用户界... EPICS控制软件广泛应用于粒子加速器等大型科学实验装置。根据装置规模的不同,其EPICS PV的数量从几万到上百万不等,快速查询EPICS PV的相关信息,可提升加速器的运维效率。为此,设计和开发了EPICS PV信息平台,该平台支持在统一的用户界面中查询PV列表、实时状态、历史数据、操作日志以及IOC状态、IOC网络信息,并将这些信息关联在一起,实现综合展示。平台的用户界面采用Web技术,服务端基于Node.js运行环境开发以及结合EPICS社区已有的软件模块,网络信息采集等周期执行的程序采用Python语言开发。目前,EPICS PV信息平台已应用于CSNS加速器,并在实际运维中发挥了重要作用。 展开更多
关键词 EPICS PV 控制系统 CSNS
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基于ZYNQ的束流损失测量系统电子学设计
11
作者 曾磊 徐智虹 +4 位作者 邱瑞阳 田建民 李芳 黄蔚玲 杨仁俊 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第12期138-144,共7页
中国散裂中子源(CSNS)作为一台高功率强流质子加速器,其设计目标是严格控制束流损失,束流损失测量系统对加速器的设备保护、残留活化剂量控制和加速器机器调试非常重要。在CSNS一期工程中,束流损失测量系统使用NI PXIe-6358采集卡进行... 中国散裂中子源(CSNS)作为一台高功率强流质子加速器,其设计目标是严格控制束流损失,束流损失测量系统对加速器的设备保护、残留活化剂量控制和加速器机器调试非常重要。在CSNS一期工程中,束流损失测量系统使用NI PXIe-6358采集卡进行束流损失波形采集。在CSNS二期工程中,计划开发基于ZYNQ的新型束流损失波形采集卡替代现有的NI采集板卡。详细介绍了基于ZYNQ的束流损失测量系统的电子学构成,主要分硬件架构和软件架构两部分进行详细阐述,重点介绍了AXI总线的LINUX驱动设计、EPICS IOC开发,通过实验室功能测试实现了束损波形采集、增益控制、过阈值机器保护和EPICSPV量发布等功能,并在RCS本地站进行了带束流测试。 展开更多
关键词 强流质子加速器 束流损失 数据采集 ZYNQ EPICS
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基于3DE平台的协同设计在加速器装置建设中的应用——以CS30α辐照装置为例
12
作者 牛海华 王锋锋 +8 位作者 王志军 刘鲁北 陈伟龙 李亚光 孙国珍 郑海 李智慧 张斌 何源 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期59-69,共11页
为了提升加速器装置的设计效率和建设质量,解决现有加速器装置设计和建设过程中存在的多学科数据孤岛、各系统数据实时交互性差与一致性弱、设计周期长且成本高等问题,立足于加速器装置建设需求,提出基于3DEXPERIENCE(简称3DE)平台对CS3... 为了提升加速器装置的设计效率和建设质量,解决现有加速器装置设计和建设过程中存在的多学科数据孤岛、各系统数据实时交互性差与一致性弱、设计周期长且成本高等问题,立足于加速器装置建设需求,提出基于3DEXPERIENCE(简称3DE)平台对CS30加速器α辐照装置开展协同设计研究,梳理出一套较为完善的加速器装置协同设计流程,实现了加速器装置机械、管路、电气及土建等各系统多维度协同设计,规范了整个设计流程,减少了设计错误,提高了设计效率及质量,节约了设计成本,为加速器装置的设计及建设提供指导和帮助,有效缩短了加速器装置的建设周期。 展开更多
关键词 3DE平台 CS30加速器 α辐照装置 协同设计 装置建设
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温升速率对用于DD/DT核反应的LiTaO_(3)晶体热释电特性影响研究
13
作者 刘猛 林菊芳 +1 位作者 言杰 柯建林 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第3期299-302,共4页
在真空环境中作为热释电晶体的LiTaO_(3)晶体极化可产生百kV的电压,该电压可用于加速氘离子轰击氘靶或氚靶,产生聚变中子。为了提高LiTaO_(3)晶体热释电性能,通过改变晶体的温升速率,测量了尺寸为Φ2 cm×2 cm的LiTaO_(3)晶体表面... 在真空环境中作为热释电晶体的LiTaO_(3)晶体极化可产生百kV的电压,该电压可用于加速氘离子轰击氘靶或氚靶,产生聚变中子。为了提高LiTaO_(3)晶体热释电性能,通过改变晶体的温升速率,测量了尺寸为Φ2 cm×2 cm的LiTaO_(3)晶体表面电压的关系,得到了晶体表面电压与温升速率之间的关系。实验发现,在温升速率为4.7 K/min时产生的电压最高,为126 kV。同时修正了Fullem等人的模型,修正后的模型计算结果与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 D-D核反应 温升速率 LiTaO_(3)晶体 最大电压
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合肥光源光束线站新型真空安全联锁系统设计
14
作者 刘群 陈留国 +3 位作者 李芳 贾文红 汪啸 贺博 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第6期431-435,共5页
光束线站真空安全联锁是保障同步辐射光源储存环的运行安全与线站关键设备安全的重要系统。文章阐述了合肥光源新建成的金华光束线站真空安全联锁系统的最新设计方法。基于新型的高性能可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)... 光束线站真空安全联锁是保障同步辐射光源储存环的运行安全与线站关键设备安全的重要系统。文章阐述了合肥光源新建成的金华光束线站真空安全联锁系统的最新设计方法。基于新型的高性能可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)和开放的软件平台EPICS 7(Experimental Physics and Industrial Control System)分布式控制系统架构,同时采用虚拟化技术,开发了全新的光束线站真空安全联锁系统。在系统远控的OPI界面开发上,采用Python脚本一键自动生成,提高了系统开发效率。此次设计在确保系统安全性和可靠性的同时,系统的性能以及用户人机交互的体验都得以提升。这些设计方法为正在建设的合肥先进光源的光束线站控制提供了技术储备和实践经验。 展开更多
关键词 光束线站 真空保护 安全联锁 可编程逻辑控制器 操作员接口自动化
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HR010铜铌复合超导腔调谐器设计与测试
15
作者 刘鲁北 陈奇 +5 位作者 王锋锋 何源 高郑 王志军 张斌 黄贵荣 《核技术》 北大核心 2025年第10期56-65,共10页
超导腔的频率稳定性是超导质子直线加速器稳定运行的关键。频率调谐器作为超导腔系统的重要组成部分,用于补偿或抑制在超导腔运行过程中由于液氦压力波动、洛伦兹力、束流负载效应和麦克风效应等因素导致的腔体频率失谐,从而确保超导腔... 超导腔的频率稳定性是超导质子直线加速器稳定运行的关键。频率调谐器作为超导腔系统的重要组成部分,用于补偿或抑制在超导腔运行过程中由于液氦压力波动、洛伦兹力、束流负载效应和麦克风效应等因素导致的腔体频率失谐,从而确保超导腔的谐振频率与加速器的主参考源频率保持一致。针对HWR010铜铌复合超导腔的高机械强度和大体积特点,以及腔体对频率调谐高精度和快响应的需求,研发了一套氦气驱动的机械频率调谐器,该系统通过脉冲调制控制,实现了在低温、真空和辐射等恶劣环境下的稳定运行。利用ANSYS软件设计了调谐器的机械结构,分析了调谐过程中调谐器的力学响应,制定了调谐器的控制方案;完成了调谐器的加工并进行了常温和低温测试;测试结果表明:调谐器的调谐精度达到2 Hz/步,调谐速率为2 kHz·s^(-1),氦气压力控制精度小于5 Pa。该调谐器能够保障铜铌超导腔的频率稳定性,并满足加速器驱动次临界反应堆系统(China Initiative Accelerator Driven System,CiADS)的超导质子直线加速器中不同超导腔的调谐需求。 展开更多
关键词 CiADS 超导腔 频率调谐 氦气驱动 脉冲控制
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锦屏深地核天体物理实验强流法拉第筒的研制
16
作者 康新才 李有堂 +4 位作者 武启 冯永春 唐凯 赵铁成 毛瑞士 《核技术》 北大核心 2025年第8期23-34,共12页
根据锦屏深地核天体物理实验(Jinping Underground Nuclear Astrophysics,JUNA)中强流加速器的物理参数要求,设计了一款用于强流加速器束流强度精确测量的高功率法拉第筒。为了研究二次电子发射对流强测量的影响,采用SIMION软件对二次... 根据锦屏深地核天体物理实验(Jinping Underground Nuclear Astrophysics,JUNA)中强流加速器的物理参数要求,设计了一款用于强流加速器束流强度精确测量的高功率法拉第筒。为了研究二次电子发射对流强测量的影响,采用SIMION软件对二次电子的抑制效果进行了模拟仿真,当负偏压高于200 V时,二次电子得到有效的抑制。同时,对收集器的散热和冷却进行了详细的模拟计算和数据分析,利用有限元分析软件COMSOL进行了热结构耦合模拟,模拟结果与理论计算相符合。在医用重离子加速器中进行了法拉第筒二次电子抑制的测试验证,结果显示设计的新型的抑制环结构能够有效提高法拉第筒的流强测量精度。该法拉第筒成功应用于国内首套深地强流加速器系统,运行稳定可靠,满足JUNA加速器的运行及核天体物理实验的需求。 展开更多
关键词 法拉第筒 能量沉积 二次电子抑制 热分析
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负氦离子束产生技术研究
17
作者 陈浩南 崔保群 +9 位作者 唐兵 陈立华 马瑞刚 马鹰俊 马燮 张一帆 赵建革 王云峰 杨超 于荣凯 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期205-212,共8页
串列加速器可产生MeV级的正离子束,其中He离子束可用于离子束分析、离子注入等实验研究和工业应用,是串列加速器不可或缺的一种离子束流。串列加速器要求负离子注入,负氦离子束是串列加速器产生MeV级He离子束的关键。由于基态He原子电... 串列加速器可产生MeV级的正离子束,其中He离子束可用于离子束分析、离子注入等实验研究和工业应用,是串列加速器不可或缺的一种离子束流。串列加速器要求负离子注入,负氦离子束是串列加速器产生MeV级He离子束的关键。由于基态He原子电子亲合能小于0,无法直接在离子源中产生和引出He-离子束,只能通过连续两次的电荷交换产生,所以He^(-)离子束被认为是最难产生的负离子束之一。针对串列加速器He^(-)离子的注入需求,研究设计了一款负氦离子源,使用多峰会切场离子源电离产生He^(+)离子,注入电荷交换器中,通过电荷交换产生He^(-)离子束。模拟了多峰会切场离子源的磁场位形和粒子轨迹,验证了多峰场构型对电子约束的作用,能维持离子源稳定放电。设计了电荷交换器结构,考虑了热平衡状态时的温度分布,确保了金属Cs作为电荷交换介质的长期稳定运行。基于中国原子能科学研究院1.7 MV串列加速器低能束流线平台开展了产生负氦离子束的实验,优化了离子束的聚焦传输参数,测量了电荷交换器工作温度和He^(+)离子注入能量对He^(-)离子产率的影响。实验中测得最大He^(-)离子产率为1.76%±0.03%,调节离子源放电参数得到了最大1.5μA的He^(-)离子束流,基本满足串列加速器的注入需求。后续进一步改进离子源,增强放电强度,提高引出He^(+)离子流强,有望进一步提升He^(-)离子流强。该研究为国产负氦离子源的发展提供了重要技术支持,对实现串列加速器技术的自主可控具有重要意义。 展开更多
关键词 负氦离子束 离子源 电荷交换 负氦离子产率
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XHA600D医用电子直线加速器无均整模式实现类均整模式剂量学参数研究
18
作者 刘伟 李天航 +2 位作者 王诗露 吴章文 勾成俊 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期669-677,共9页
本文研究医用直线加速器非均整模式(Flattening Filter free,FFF)实现类均整模式(Flattening Filter,FF)离轴剂量(Off-Axis Ratio,OAR)曲线.用真实加速器的物理结构数据,使用BEAMnrc程序建立FF模式和FFF模式的机头模型,再使用DOSXYZnrc... 本文研究医用直线加速器非均整模式(Flattening Filter free,FFF)实现类均整模式(Flattening Filter,FF)离轴剂量(Off-Axis Ratio,OAR)曲线.用真实加速器的物理结构数据,使用BEAMnrc程序建立FF模式和FFF模式的机头模型,再使用DOSXYZnrc程序建立水模体.设置不同的电子入射角度,获取源皮距为100 cm,不同射野下水模体中的深度剂量和离轴剂量.用优化算法优化不同入射角度的照射权重,从而实现离轴剂量曲线在参考深度处要求的平坦度.结果表明,优化射束在不同射野下均改善了平坦度以及增加了中心轴剂量,特别是在30 cm×30 cm大射野,源皮距为100 cm,深度为10 cm,优化射束的中心轴剂量为FF射束的1.344倍时,优化射束和FFF射束平坦度分别为5.00%和16.85%,改善了70.33%.非均整模式下能产生期望的较为平坦的离轴剂量曲线,为医用直线加速器提供了更大的应用前景. 展开更多
关键词 均整模式 非均整模式 蒙特卡罗模拟 离轴剂量
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医用水凝胶电子辐照加速器真空系统设计
19
作者 吕约澎 崔爱军 +3 位作者 韩广文 刘秀莹 张立锋 朱志斌 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第7期1055-1059,共5页
医用水凝胶电子辐照加速器是一种用于医疗领域的高科技设备,主要用于通过电子束辐照来处理水凝胶材料,以提高其生物相容性和功能性。电子束流的产生和加速都必须在真空中进行,真空系统作为电子辐照加速器的关键组成部分,扮演着不可或缺... 医用水凝胶电子辐照加速器是一种用于医疗领域的高科技设备,主要用于通过电子束辐照来处理水凝胶材料,以提高其生物相容性和功能性。电子束流的产生和加速都必须在真空中进行,真空系统作为电子辐照加速器的关键组成部分,扮演着不可或缺的角色。本文介绍了医用水凝胶电子辐照加速器真空系统的计算和设计、真空膜选型及分析、实际应用情况等,目前该真空系统运行状态良好,为辐照加速器的调试和水凝胶的制备提供必要的技术支持。 展开更多
关键词 水凝胶 电子辐照 真空系统 真空膜
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HEPS储存环真空系统研制
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作者 董海义 何平 +17 位作者 李琦 郭迪舟 王徐建 马永胜 刘佰奇 黄涛 张磊 孙飞 刘天锋 田丕龙 杨雨晨 杨奇 王鹏程 刘佳明 刘顺明 孙晓阳 朱邦乐 谭彪 《真空》 2025年第2期1-11,共11页
高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)是束流能量为6 GeV、流强为200 mA的第四代光源。HEPS加速器由直线加速器、增强器、储存环和将这三者连接在一起的三条输运线组成,其中储存环是HEPS的核心部分。本文概述了储存环真空... 高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)是束流能量为6 GeV、流强为200 mA的第四代光源。HEPS加速器由直线加速器、增强器、储存环和将这三者连接在一起的三条输运线组成,其中储存环是HEPS的核心部分。本文概述了储存环真空系统的特点,并对一些关键部件的设计和工艺进行了说明。储存环真空系统设计的主要技术难点是研制挤压成型的薄壁铬锆铜真空盒并在其内表面镀吸气剂膜,以解决真空盒上同步辐射光热沉积大和真空盒(内径22 mm)流导受限的问题。目前已完成所有真空部件的生产,储存环真空系统于2023年11月开始正式安装,并于2024年7月完成。通过对真空系统分段在线烘烤和吸气剂膜激活,其平均静态真空达到5×10^(-8) Pa,优于设计指标。这标志着HEPS储存环真空系统成功实现了从真空盒、RF屏蔽波纹管、光子吸收器等非标设备的设计加工到磁控溅射镀吸气剂膜、现场安装以及吸气剂膜的在线激活等各个技术环节的闭环验证。经历20余天的试运行,HEPS储存环流强达到12 mA,HEPS加速器取得了里程碑式进展。 展开更多
关键词 高能同步辐射光源 真空盒 RF屏蔽波纹管 光子吸收器 NEG镀膜
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