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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
1
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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HEPS储存环真空系统研制
2
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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BNCT02加速器机器保护系统设计 被引量：1
3
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
4
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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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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CSNS EPICS PV信息平台的设计与实现
8
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
9
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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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
10
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
11
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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中国原子能科学研究院直线加速器技术发展与创新
12
作者 杨京鹤 范雨轩 +3 位作者 朱志斌 张立锋 向益淮 王国宝 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期1958-1967,共10页
直线加速器是核科学与技术应用的重要装置,中国原子能科学研究院(简称原子能院)自建院以来,已经历70余年的直线加速器技术的发展与创新,在加速器的多学科、多应用领域取得重要成果,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展... 直线加速器是核科学与技术应用的重要装置,中国原子能科学研究院(简称原子能院)自建院以来,已经历70余年的直线加速器技术的发展与创新,在加速器的多学科、多应用领域取得重要成果,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在回顾直线加速器发展历程的基础上,重点阐述近十年原子能院围绕直线加速器的技术创新和应用拓展,梳理了原子能院电子直线加速器从固定型号的定型产品到能量可调、紧凑小型等系列化新型加速器的不断创新发展、强流质子直线加速器在多脉冲模式实验平台建设以及超导技术的突破,并进一步展望未来原子能院直线加速器的技术发展趋势以及战略发展方向,以期继续引领创新,满足新形势下国家核科技快速发展的需要。 展开更多
关键词 电子直线加速器 质子直线加速器 加速结构 加速器技术
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1.7 MV串列加速器调束优化研究
13
作者 蒋冉 李爱玲 +3 位作者 崔保群 唐兵 陈浩南 王云峰 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期762-768,共7页
为了改进传统的人工调束方法,提升其效率和调优品质,本文引入了差分进化(DE)算法,旨在实现调束过程的智能化。在详细阐述差分进化算法的算法架构基础上,采用Python编程语言,并利用py-EPICS接口与实验物理及工业控制系统(EPICS)建立了稳... 为了改进传统的人工调束方法,提升其效率和调优品质,本文引入了差分进化(DE)算法,旨在实现调束过程的智能化。在详细阐述差分进化算法的算法架构基础上,采用Python编程语言,并利用py-EPICS接口与实验物理及工业控制系统(EPICS)建立了稳定的连接。此外,为了方便用户操作与监控,建立了直观的控制系统工作室(CSS)界面,实现了高效的上位控制和实时监测功能。本文基于1.7 MV串列加速器平台对DE算法束流调优的可行性和优化效果进行了在线验证。在实验过程中,不仅对算法的性能进行了全面的评估,还根据实验结果对算法进行了针对性的优化和改进。这些改进措施显著提升了算法的优化能力,使得束流传输效率高达80%。本文不仅展示了DE算法在束流调优中的优异性能,还为智能调束技术的发展提供了新的思路和方法。通过实现调束智能化,有望进一步提高加速器系统的运行效率和稳定性,为相关研究和实践领域提供参考。 展开更多
关键词 1.7 MV串列加速器 差分进化算法 束流优化
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双周期椭圆极化波荡器的能谱特性
14
作者 邹鹰 陈振华 +6 位作者 李俊琴 黄耀波 王勇 张伟 周巧根 丁洪 邰仁忠 《核技术》 北大核心 2025年第6期19-26,共8页
角分辨光电子能谱(Angle Resolved Photoemission Spectroscopy,ARPES)是研究材料电子结构的直接实验方法,需要调谐光子能量实现材料表面态(20~200 eV)和体相电子结构(>200 eV)的三维解析。然而,单周期波荡器受磁场周期及强度限制,... 角分辨光电子能谱(Angle Resolved Photoemission Spectroscopy,ARPES)是研究材料电子结构的直接实验方法,需要调谐光子能量实现材料表面态(20~200 eV)和体相电子结构(>200 eV)的三维解析。然而,单周期波荡器受磁场周期及强度限制,无法同时覆盖上述光子能量范围。上海光源首创了双周期并列的真空外复合波荡器——双周期椭圆极化波荡器(Double Elliptically Polarized Undulator,DEPU),本研究系统表征了其在BL09U光束线的能谱特性。采用周期长度148 mm的低能段插入件(Low-Energy Insertion Device,LEID)和58 mm的高能段插入件(High-Energy Insertion Device,HEID)分别产生低能和高能光子,再利用氩气、氮气和氖气特征吸收谱线进行能量标定,测定磁隙与基波能量对应关系及光子通量分布。结果表明,LEID基波有效覆盖22~250eV,光子通量在100e V以下保持1012ph·s^(-1)以上;HEID基波覆盖250~1700 eV,三次谐波扩展至2000 eV,800 eV以下通量维持1012 ph·s^(-1)以上。能量标定偏差为-0.14~-5.3 eV,实测通量与理论模拟高度吻合。DEPU成功实现20~2000 eV全面能量覆盖,通过提供表面敏感和体相敏感光子,使同一光束线同时进行材料表面态和体相电子结构研究成为可能,已成功应用于拓扑量子材料等前沿领域研究。 展开更多
关键词 波荡器 磁隙 角分辨光电子能谱 光子能量
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基于HTS聚变装置磁体纵场线圈的电磁结构分析
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作者 熊正龙 杨俊峰 +2 位作者 王邦柱 戴少涛 黄有义 《低温与超导》 北大核心 2025年第8期15-21,63,共8页
针对高温超导纵场线圈在强磁场与大电流工况下因洛伦兹力集中易引发结构失效的问题,本文通过建立全尺度三维电磁-结构耦合模型,提出并验证了一种高效的模型简化与降维分析方法。首先基于Maxwell平台构建全局电磁模型,分析磁场与应力分布... 针对高温超导纵场线圈在强磁场与大电流工况下因洛伦兹力集中易引发结构失效的问题,本文通过建立全尺度三维电磁-结构耦合模型,提出并验证了一种高效的模型简化与降维分析方法。首先基于Maxwell平台构建全局电磁模型,分析磁场与应力分布,验证仅对纵场线圈进行独立仿真的可行性,进而将三维问题降维为二维轴对称子模型;随后通过ANSYS Workbench实现电磁-结构耦合计算,精确评估导线护套与线圈盒的应力状态,并针对应力集中区域提出绕组轴向平移的优化策略。结果表明,简化模型在显著降低计算资源的同时保持了较高精度,绕组向内平移可有效改善应力分布均匀性。 展开更多
关键词 高温超导 纵场线圈 结构分析 有限元分析
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移动式2 MeV加速器X射线源DR检测系统研制与性能测试
16
作者 柏伟 马国武 +6 位作者 蒋艺 黄麒力 张鲁奇 刘清华 涂国锋 刘宇 孙迪敏 《真空电子技术》 2025年第5期72-76,82,共6页
目前X射线无损检测(Non-destructive Testing, NDT)领域迫切需要基于移动式、小型化加速器X射线源的数字化无损探伤系统,针对这一迫切需求,利用模块化、标准化和紧凑型的设计理念和方法,研制出了基于S波段加速器X射线源的履带车载移动... 目前X射线无损检测(Non-destructive Testing, NDT)领域迫切需要基于移动式、小型化加速器X射线源的数字化无损探伤系统,针对这一迫切需求,利用模块化、标准化和紧凑型的设计理念和方法,研制出了基于S波段加速器X射线源的履带车载移动式小型化、数字化(Digital Radiography, DR)无损检测系统样机,并完成了样机性能的实验测试。结果表明,该系统的加速器X射线能量超过2.8 MeV、靶前1 m处(50 Hz重复频率时)的最大剂量率达40.5 cGy/min;加速器的X射线机头可以实时升降和俯仰调节,升降范围达到1.8 m,俯、仰角度可调节范围为(±45°);检测时可检零件高度超过3 m,最大等效钢板厚度不低于120 mm;利用像质计检测时,测得系统检测灵敏度优于1%。 展开更多
关键词 S波段 加速器 X射线源 无损检测
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近场电爆炸驱动受控核反应及其灵巧型中子源
17
作者 袁军 张婕 +6 位作者 张文宇 叶思隽 魏强 肖堃 潘静 马腾飞 张程 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期166-174,共9页
介绍了一种小型化高通量中子源系统的工作原理、组成与构型,系统性地介绍了开发该型中子源系统所需的压电脉冲功率源技术、核反应设计技术、球形电磁场发生技术、粒子近距加速技术、粒子极化与共振对撞技术。研发了完整的中子源实物系... 介绍了一种小型化高通量中子源系统的工作原理、组成与构型,系统性地介绍了开发该型中子源系统所需的压电脉冲功率源技术、核反应设计技术、球形电磁场发生技术、粒子近距加速技术、粒子极化与共振对撞技术。研发了完整的中子源实物系统并对其进行能谱和通量测试,实验中观测到了预期的物理现象,通过在线与离线中子测试方法证明了核反应的发生,测试结果显示直径2 cm、长度为4 cm的新式微型中子源的中子辐射通量达到了10^(10)n/(cm^(2)·s)水平,属于强中子辐射源。 展开更多
关键词 中子源 脉冲功率 核反应 粒子加速 粒子极化 共振
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粒子加速器驱动的同步辐射光源:现状与展望
18
作者 焦毅 《科技导报》 北大核心 2025年第5期37-44,共8页
粒子加速器作为大科学装置,在世界科学技术的发展进程中发挥着非常关键的作用。同步辐射光源是一种利用相对论电子产生同步辐射的粒子加速器,迄今已历经4代的发展,在基础科学研究和应用科学领域扮演越来越重要的角色。阐述了粒子加速器... 粒子加速器作为大科学装置,在世界科学技术的发展进程中发挥着非常关键的作用。同步辐射光源是一种利用相对论电子产生同步辐射的粒子加速器,迄今已历经4代的发展,在基础科学研究和应用科学领域扮演越来越重要的角色。阐述了粒子加速器和同步辐射光源的代际演变,剖析了基于衍射极限储存环加速器的第四代同步辐射光源的主要技术特点,包括紧凑型多弯铁消色散结构设计、小孔径磁铁与新型真空镀膜技术的协同突破等,结合国际第四代同步辐射光源发展动态,重点介绍了中国高能同步辐射光源等装置的最新进展,对束流发射度极限突破、人工智能驱动的束流实时调控、衍射极限储存环与自由电子激光原理融合等加速器光源未来发展的潜在方向做了初步探讨。 展开更多
关键词 粒子加速器 大科学装置 同步辐射光源 衍射极限储存环
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紧凑型ECR-DD中子发生器二次电子抑制研究
19
作者 廖晨伦 孟献才 +6 位作者 李旭 李晨暄 谢亚红 曹小岗 徐伟 李辉 梁立振 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第2期81-88,共8页
中子发生器在工作时,D+被加速轰击至钛靶,钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子,加重电源负载,影响系统的稳定性。文章研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰... 中子发生器在工作时,D+被加速轰击至钛靶,钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子,加重电源负载,影响系统的稳定性。文章研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰孔逃逸的数量,并进一步影响腔室壁温度,导致壁吸附气体的释放,提升高压打火的频率。模拟分析了二次电子的传输路径,模拟显示靶面溅射二次电子一部分从腰孔溢出轰击在腔室壁,一部分溅射在电极内侧,少部分被反向加速轰击在陶瓷窗上,模拟结果与实物痕迹相吻合。基于该结果开展了电阻与磁场两种方式下二次电子的抑制实验,结果表明采用30−68 kΩ的电阻能较好抑制二次电子,此时能在相对较小的电流下获得更高的中子产额;使用1.3 T剩磁永磁铁在中心产生约100 Gs磁场,能实现二次电子的有效偏转,不影响中子产额的情况下电流下降约23%,实现二次电子的抑制效果。总的来说,在保证电极内部真空度的情况下,应尽量在电极壁开小孔或不开孔或采取有效的二次电子抑制措施,有助于提升中子发生器的稳定性,进而延长其使用寿命。 展开更多
关键词 氘氘中子源 二次电子抑制 电阻抑制 磁场抑制
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基于微孔法拉第杯的高功率密度电子束流密度分布测量方法 被引量：2
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作者 李晨 秦臻 +3 位作者 向军 李天涛 何小中 夏连胜 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期57-63,共7页
电子束焊机中的电子束具有功率密度高(10^(6)~10^(8)W/cm^(2))、焦斑尺寸小(几百微米)的特点。其束流密度分布是一项重要的束流品质参数,对焊接工艺研究具有重要意义。然而,传统的电子束密度测量方法(比如荧光成像法)在如此高的功率密... 电子束焊机中的电子束具有功率密度高(10^(6)~10^(8)W/cm^(2))、焦斑尺寸小(几百微米)的特点。其束流密度分布是一项重要的束流品质参数,对焊接工艺研究具有重要意义。然而,传统的电子束密度测量方法(比如荧光成像法)在如此高的功率密度下无法使用。研究了一种基于水冷微孔法拉第杯与高频束流扫描相结合的测量方法。在电子束焊机偏转线圈上加高频(1~10 kHz)信号,使电子束在较大尺寸范围内扫描,从而降低电子束沉积在法拉第杯表面的功率密度,避免法拉第杯表面被烧毁。可用于真空腔体中的水冷微孔法拉第杯是经过特别设计的,通过水冷带走电子束损失在法拉第杯的表面上的热量。法拉第杯表面有一个数十微米尺寸的微孔。当电子束周期性地经过微孔时,少量电子束通过微孔会进入法拉第杯,形成电信号并经过集成在法拉第杯中的放大器放大后被采集。电子束功率密度分布可由采集到的时域内的电流信号进行重建得到。实验证明,该方法可以准确测量电子束焊机中高功率密度电子束的密度分布,同时具有约23μm的成像精度。 展开更多
关键词 电子束焊机 高功率密度电子束 束流密度测量 微孔法拉第杯
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