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北京正负电子对撞机二期储存环色品对阻尼时间的影响与分析
1
作者 耿会平 王娜 +1 位作者 邢军 张耀锋 《北京师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期16-20,共5页
为深入分析束流色品对北京正负电子对撞机二期(Beijing electron-positron collider Ⅱ,BEPC Ⅱ)总阻尼时间的影响,在小束流条件下对BEPC Ⅱ不同模式的校正色品值进行了测量,并在不同色品模式下,探讨了正、负电子环阻尼时间随束流强度... 为深入分析束流色品对北京正负电子对撞机二期(Beijing electron-positron collider Ⅱ,BEPC Ⅱ)总阻尼时间的影响,在小束流条件下对BEPC Ⅱ不同模式的校正色品值进行了测量,并在不同色品模式下,探讨了正、负电子环阻尼时间随束流强度的变化,以及正、负电子储存环横向反馈系统对阻尼时间的影响.结果显示:负电子环色品从0.1增加到1.5可以把头尾阻尼时间从46.4 ms降低到16.2 ms;使总阻尼时间从11.5 ms降低到7.4 ms,减小了约35.7%;正电子环色品从0.9增加到2.7,成功把头尾阻尼时间从43.8 ms降低到12.7 ms,对应总阻尼时间从12.9 ms降低到7.6 ms,减小约41.1%.结果可为对撞模式运行调束提供参考. 展开更多
关键词 电子储存环 同步辐射阻尼 头尾阻尼 阻尼时间 校正色品 横向反馈
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低能量强流高电荷态重离子加速器装置的建设与运行进展
2
作者 翟雨晗 杨尧 +2 位作者 孙良亭 张博 赵红卫 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期166-174,共9页
低能量强流高电荷态重离子加速器装置(LEAF)是中国科学院近代物理研究所承担的国家重大科研仪器项目,旨在构建一台具备高电荷态、高流强、全谱系离子加速能力的低能重离子综合实验装置。系统介绍了该装置的结构、核心部件设计参数及束... 低能量强流高电荷态重离子加速器装置(LEAF)是中国科学院近代物理研究所承担的国家重大科研仪器项目,旨在构建一台具备高电荷态、高流强、全谱系离子加速能力的低能重离子综合实验装置。系统介绍了该装置的结构、核心部件设计参数及束流调控策略,并重点报告了装置试运行期间在束流加速能力、多离子混合束制备及低能散碳离子束调控等方面取得的代表性进展。截至目前,LEAF已累计为终端实验提供超过13 000 h束流支持,覆盖质荷比为2~7的多种离子种类,实现了高电荷态、高流强重离子束流的稳定加速。平台构建了适用于协同辐照研究的“鸡尾酒束”运行模式,并建立了具备高流强与低能散特性的^(12)C^(2+)束流系统,用于伽莫夫能区核反应的精密测量。最后,结合终端实验需求,提出了装置未来的发展方向,包括调能系统拓展与三离子协同供束能力增强等,以期进一步提升平台对核天体物理、核能材料等领域的支撑能力。 展开更多
关键词 重离子加速器 束流调试 鸡尾酒束 强流碳束 能量调控
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面向多维度测量的硅像素探测器读出芯片IMPix-N1的设计
3
作者 宋海声 刘念 +1 位作者 牛晓阳 赵承心 《原子核物理评论》 北大核心 2025年第3期510-520,共11页
为满足高能物理实验对基本粒子检测和分析的需求,现代硅像素探测器研发日益趋向追求低功耗、高分辨率、高读出效率的性能目标。本工作研究了一款名为IMPix-N1的硅像素探测器数模混合读出芯片。该芯片的像素阵列由16行×16列像素单... 为满足高能物理实验对基本粒子检测和分析的需求,现代硅像素探测器研发日益趋向追求低功耗、高分辨率、高读出效率的性能目标。本工作研究了一款名为IMPix-N1的硅像素探测器数模混合读出芯片。该芯片的像素阵列由16行×16列像素单元构成,每个像素单元面积为100μm×100μm。每1行×8列的像素单元组成一个超级像素,其内部具有共同的逻辑电路进行控制。芯片具有像素配置模式和三种像素数据读出模式,实现了对击中粒子时间、能量及位置信息的测量、存储及读出。时间数字转换电路(TDC)可以同时测量和记录粒子的到达时间(TOA)和过阈时间(TOT),时间测量精度可达到5 ns。IMPix-N1适用于高时间分辨、高空间分辨以及快速数据获取需求的粒子探测实验。本芯片基于TSMC 180 nm工艺,整体使用digital-on-top的设计方法实现。我们对像素单元数字电路、超级像素控制电路和外围数字电路进行仿真验证,前后仿真结果一致,满足设计要求。 展开更多
关键词 硅像素探测器 读出芯片 时间数字转换 超级像素 digital-on-top
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SESRI同步环注入系统的设计和调试
4
作者 张帅帅 杨建成 +4 位作者 申国栋 柴伟平 张京京 姚丽萍 阮爽 《原子核物理评论》 北大核心 2025年第2期233-240,共8页
空间辐射地面模拟装置(SESRI)是一个在地面上模拟各种复杂宇宙环境的加速器集群。其中,300 MeV质子和重离子加速器为研究高能粒子辐照损伤效应提供了重要的支撑条件。本工作介绍了SESRI同步环注入系统的设计、优化和调试过程。在设计阶... 空间辐射地面模拟装置(SESRI)是一个在地面上模拟各种复杂宇宙环境的加速器集群。其中,300 MeV质子和重离子加速器为研究高能粒子辐照损伤效应提供了重要的支撑条件。本工作介绍了SESRI同步环注入系统的设计、优化和调试过程。在设计阶段,使用ACCSIM程序进行粒子模拟,并结合粒子群智能优化(PSO)算法进行多参数优化,从而得到了一套具有更高累积增益和更小发射度的注入方案。在调试阶段,完成了静电偏转板机械结构控制参数、注入线束流轨道和光学参数、凸轨磁铁和电源波形跟踪误差的测量和校正。经过调试后,SESRI同步环已成功出束并达到注入设计指标,验证了注入系统的合理性和稳定性。 展开更多
关键词 空间辐射地面模拟装置 多圈注入 多参数优化 波形跟踪误差 设备调试
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碳离子在线布拉格峰测量验证系统的FPGA算法实现
5
作者 付佳力 黄川 +7 位作者 陈玉聪 罗发明 张秀玲 李娟 郎新乐 刘晓涛 徐治国 毛瑞士 《原子核物理评论》 北大核心 2025年第4期757-763,共7页
碳离子放疗由于人体组织密度差异、患者器官运动、摆位误差等原因存在射程不确定性,因此在制定治疗计划时通常会采用增加射程裕度的方式设置计划靶区或临床靶区,但是该方法会增加周围正常组织的损伤。此外,这种不确定性还可能造成过大... 碳离子放疗由于人体组织密度差异、患者器官运动、摆位误差等原因存在射程不确定性,因此在制定治疗计划时通常会采用增加射程裕度的方式设置计划靶区或临床靶区,但是该方法会增加周围正常组织的损伤。此外,这种不确定性还可能造成过大射程偏差,这也会增加健康组织的损伤。为了能够减少射程裕度以降低对非肿瘤组织的剂量以及在射程偏差大于设定阈值时能通过数字I/O发出联锁信号进行反馈,本研究利用机器学习算法的移植策略提出了基于FPGA的CeBr_(3)闪烁晶体阵列的快速布拉格峰预测方案,使用探测器系统46 ms的累积数据,算法可以在15.31μs内完成深度预测。经测试,本方案反馈精度的平均误差仅为0.011 mm。 展开更多
关键词 碳离子放疗 布拉格峰 FPGA 机器学习
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兰州重离子冷却储存环工程 被引量：26
6
作者 夏佳文 詹文龙 +5 位作者 魏宝文 原有进 宋明涛 张文志 杨晓东 赵红卫 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期35-38,共4页
兰州重离子加速器冷却储存环是兰州重离子研究装置的后续工程 .它的建造目的是将重离子束的能量提高到 1 Ge V/u附近 ,同时利用储存环电子冷却技术将束流品质提高一个数量级 ,并提供更多种类的重离子束 ,以开展更广范围和更高精度的物... 兰州重离子加速器冷却储存环是兰州重离子研究装置的后续工程 .它的建造目的是将重离子束的能量提高到 1 Ge V/u附近 ,同时利用储存环电子冷却技术将束流品质提高一个数量级 ,并提供更多种类的重离子束 ,以开展更广范围和更高精度的物理实验 .兰州重离子加速器冷却储存环是一个双储存环系统 ,由一个主环和一个实验环构成 .对其总体布局、总体参数、主要功能进行了介绍 . 展开更多
关键词 重离子加速器 储存环 电子冷却 总体布局 总体参数 束流参数 兰州 CsRe准连续束内靶实验 重离子束 CsRe离分辨谱仪 HIRFL-CSR HIRFL
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兰州重离子加速器冷却储存环 被引量：27
7
作者 夏佳文 詹文龙 +14 位作者 魏宝文 原有进 刘勇 徐瑚珊 肖国青 高大庆 乔卫民 袁平 杨晓天 杨晓东 周忠祖 毛瑞士 杨建成 杨雅清 王猛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1787-1794,共8页
兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR,是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成,并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法,将重离子束的能量从7-25 MeV/u同步加速到... 兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR,是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成,并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法,将重离子束的能量从7-25 MeV/u同步加速到200-1 000 MeV/u,同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高1个数量级,并通过储存环的快引出及慢引出,提供多种类的重离子束以及放射性次级束（RIBs）,以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行,已取得了重要的运行结果,如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。摘要：兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL—CSR，是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统，由主环CSRm和实验环CSRe构成，并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法，将重离子束的能量从7～25MeV／u同步加速到2001000MeV／u，同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高1个数量级，并通过储存环的快引出及慢引出，提供多种类的重离子束以及放射性次级束（RIBs），以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行，已取得了重要的运行结果，如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。 展开更多
关键词 重离子加速器 冷却储存环 重离子束累积 电子冷却 放射性次级束
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兰州重离子治癌研究装置的准直测量技术 被引量：10
8
作者 陈文军 满开第 +4 位作者 王少明 蔡国柱 杨胜利 郭艺珍 袁建东 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-68,共4页
介绍了中国科学院近代物理研究所重离子治癌装置的安装定位测量技术和方法。利用激光跟踪仪通过控制网的建立,和多重坐标系的转换,使最后的磁铁安装径向相对误差不超过±(0.05-0.1)mm,真空管道的横向及竖向精度也达到了±(0.1-0... 介绍了中国科学院近代物理研究所重离子治癌装置的安装定位测量技术和方法。利用激光跟踪仪通过控制网的建立,和多重坐标系的转换,使最后的磁铁安装径向相对误差不超过±(0.05-0.1)mm,真空管道的横向及竖向精度也达到了±(0.1-0.2)mm。 展开更多
关键词 重离子治癌装置 三维控制网 激光跟踪仪 准直
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兰州重离子加速器冷却储存环脉冲开关电源 被引量：15
9
作者 高大庆 武荣 +1 位作者 周忠祖 陈又新 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期15-16,14,共3页
介绍了兰州重离子加速器冷却储存环 (HIRFL CSR)电源系统 ,对其中脉冲开关电源作了详细介绍。主要讨论了脉冲开关电源的工作原理 ,研制了一台样机 。
关键词 重离子加速器 冷却储存环 脉冲开关电源 兰州市
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HI-13 串列加速器重离子扫描辐照装置 被引量：9
10
作者 张灿哲 侯德义 +5 位作者 张桂莲 胡跃明 陶宇 葛继云 杨志仁 苏胜勇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期390-394,共5页
介绍了ＨＩ－１３串列加速器重离子扫描辐照装置的研制结果。其技术和工艺有如下特点：（１）能对１００—２００ＭｅＶ能区的重离子进行扫描；（２）采用二维（ｘ，ｙ）扫描方式；（３）小巧紧凑的扫描磁铁；（４）特制的磁极内陶瓷束... 介绍了ＨＩ－１３串列加速器重离子扫描辐照装置的研制结果。其技术和工艺有如下特点：（１）能对１００—２００ＭｅＶ能区的重离子进行扫描；（２）采用二维（ｘ，ｙ）扫描方式；（３）小巧紧凑的扫描磁铁；（４）特制的磁极内陶瓷束流管道；（５）使用了三角波扫描磁场电源；（６）紧凑精密的扫描靶室和辐照传动靶室。该装置可满足核孔膜高级滤材、大功率快速电子器件改性以及生物样品等重离子均匀辐照的需要。 展开更多
关键词 重离子 扫描磁铁系统 辐照装置 加速器
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HIAF及CiADS项目进展与展望 被引量：53
11
作者 肖国青 徐瑚珊 王思成 《原子核物理评论》 CSCD 北大核心 2017年第3期275-283,共9页
强流重离子加速器(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对... 强流重离子加速器(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 强流重离子加速器 加速器驱动嬗变研究装置 重离子 加速器 嬗变
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强流重离子加速器装置电源预研及进展 被引量：9
12
作者 高大庆 周忠祖 +5 位作者 吴凤军 高杰 燕宏斌 黄玉珍 崔渊 王晓俊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2048-2054,共7页
介绍了强流重离子加速器装置(HIAF)磁铁励磁电源的需求,针对这些特殊需求进行了电源相关技术的预研,并介绍了样机研制最新进展。
关键词 强流重离子加速器装置 电源 脉冲
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兰州重离子加速器电源一致性标定原理及应用 被引量：5
13
作者 姜子运 张玮 +5 位作者 陈云 刘小军 武俊奇 闫怀海 张帅 陈皓 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期31-34,共4页
直流电源控制参数的准确度对判断电源的输出以及提高加速器更换束流的效率均有显著影响,因此进行了直流电源一致性标定的工作。本文首先介绍了兰州重离子加速器直流电源一致性标定工作的原理,然后根据线性变换的方法推导出其控制参数的... 直流电源控制参数的准确度对判断电源的输出以及提高加速器更换束流的效率均有显著影响,因此进行了直流电源一致性标定的工作。本文首先介绍了兰州重离子加速器直流电源一致性标定工作的原理,然后根据线性变换的方法推导出其控制参数的计算公式,最后利用LabVIEW程序对标定数据进行分析、处理并计算出修正参数,从而保证直流电源给定与输出的一致性。仿真和实际应用结果均表明,使用的方法正确、计算的参数可靠,可以满足直流电源控制参数准确性的要求。 展开更多
关键词 HIRFL 直流电源 一致性标定 LABVIEW 动态数据交换
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兰州重离子加速器冷却存储环慢引出控制系统 被引量：4
14
作者 刘伍丰 乔卫民 +2 位作者 原有进 毛瑞士 赵铁成 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2667-2670,共4页
兰州重离子加速器冷却存储环为了进行深层重离子治疗肿瘤的实验,需要长时间、均匀地慢引出束流至高能束运线,以满足深层重离子治疗肿瘤的束流要求。慢引出控制系统采用加速器控制系统的同步时间信号来进行同步控制以实现整个过程控制;... 兰州重离子加速器冷却存储环为了进行深层重离子治疗肿瘤的实验,需要长时间、均匀地慢引出束流至高能束运线,以满足深层重离子治疗肿瘤的束流要求。慢引出控制系统采用加速器控制系统的同步时间信号来进行同步控制以实现整个过程控制;当加速器控制系统的同步事例的同步触发信号进行触发控制以及数据切换(频率值、tune值、电压幅值),波形发生器通过这三个数据信息产生相应的波形及进行放大器放大并控制静电偏转板以实现束流RF-KO方式慢引出。慢引出控制系统的同步事例接收器主要由FPGA与光纤接口组成,实现同步事例的高速稳定传输与强抗干扰性。深层重离子治疗肿瘤的正常运行以及冷却存储环已实现104 s超长周期的慢引出实验表明,慢引出控制系统能实现实验束流需求的慢引出。 展开更多
关键词 慢引出控制系统 虚拟加速器 加速器控制系统 同步事例
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HIRFL-CSR电子冷却系统空心电子束性能研究 被引量：5
15
作者 夏国兴 夏佳文 +5 位作者 刘伟 杨建成 武军霞 殷学军 赵红卫 魏宝文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期809-812,共4页
　电子冷却系统中冷却力的大小与电子束的温度密切相关。由于强流电子束自身产生的空间电荷场,使得电子束的速度离散,增加了电子束温度,降低了冷却效率。为了减小空间电荷效应,HIRFL CSR的电子冷却系统将首次采用空心电子束对储存环中... 　电子冷却系统中冷却力的大小与电子束的温度密切相关。由于强流电子束自身产生的空间电荷场,使得电子束的速度离散,增加了电子束温度,降低了冷却效率。为了减小空间电荷效应,HIRFL CSR的电子冷却系统将首次采用空心电子束对储存环中的重离子束流进行冷却。通过分析实心电子束和空心电子束的空间电荷场,研究了其对电子束速度和温度的影响。 展开更多
关键词 电子冷却 空间电荷场 空心电子束
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医用重离子回旋加速器引出系统设计 被引量：4
16
作者 郝焕锋 赵红卫 +3 位作者 姚庆高 王兵 宋明涛 张金泉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2991-2994,共4页
紧凑型回旋加速器作为重离子医学专用装置同步加速器的注入器,其引出系统设计所用的磁场为TOSCA模型计算磁场。通过单粒子轨道计算确定引出系统的元件类型及基本参数;通过多粒子跟踪确定最终的元件参数和束流参数。为了提高引出效率,改... 紧凑型回旋加速器作为重离子医学专用装置同步加速器的注入器,其引出系统设计所用的磁场为TOSCA模型计算磁场。通过单粒子轨道计算确定引出系统的元件类型及基本参数;通过多粒子跟踪确定最终的元件参数和束流参数。为了提高引出效率,改善引出束流品质,在引出位置磁场梯度较大的位置,安放了一块C型磁铁,以改善此处的磁场梯度。同时,为了消除此C型磁铁对主磁场的影响,在此区域安放了一对线圈。计算结果表明引出系统的设计能够保证引出束流的强度和品质符合同步加速器的要求。 展开更多
关键词 紧凑型 重离子 回旋加速器 束流 肿瘤治疗
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HIRFL-CSR可控硅脉冲二极磁铁电源预研究 被引量：5
17
作者 高大庆 王有云 +4 位作者 周忠祖 武荣 陈又新 上官靖斌 白真 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期52-55,共4页
简要介绍了兰州重离子加速器冷却储存环电源系统的概况 ,指出了电源系统建设中的主要难点和设计制作大功率可控硅脉冲电源样机的必要性 .并且详细介绍了已经完成的可控硅脉冲电源样机的实施方案、电路原理、关键技术和测试结果等 .
关键词 HIRFL-CSR 可控硅脉冲二极磁铁电源 兰州重离子加速器冷却存储环
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医用重离子回旋加速器径向探针系统 被引量：3
18
作者 李敏 李维龙 +7 位作者 康新才 陈玉聪 毛瑞士 赵铁成 冯永春 周凯 董金梅 宋海宏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期112-119,共8页
武威和兰州重离子加速器使用回旋加速器作为其注入器。回旋加速器为该装置的同步加速器提供10μA的碳离子束流以满足其物理需求。而径向探针则是安装在回旋加速器内部实现束流流强和圈图测量的重要束诊元件。径向靶头上的束流信息经前... 武威和兰州重离子加速器使用回旋加速器作为其注入器。回旋加速器为该装置的同步加速器提供10μA的碳离子束流以满足其物理需求。而径向探针则是安装在回旋加速器内部实现束流流强和圈图测量的重要束诊元件。径向靶头上的束流信息经前端电子学拾取后会进一步进入数据采集系统,最终实现回旋加速器的束流流强和圈图测试。其中,径向探针的前端电子学采用皮安表,数据采集系统基于实时操作系统和FPGA技术。介绍了径向探针的机械结构设计,并分析了探头有无水冷结构的热结构;描述了控制系统软硬件架构,可以实现10 kHz的数据和位置信息的同步采集。最后,还介绍了探针机械和控制系统的实验室测试和验收标准以及在束测量结果。 展开更多
关键词 HIMM 回旋加速器 径向探针 模块化 OPC UA
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铜铌溅射超导四分之一波长谐振腔的研究 被引量：3
19
作者 郝建奎 赵夔 +4 位作者 张保澄 谢大林 孙银娥 王莉芳 杨志涛 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期36-38,共3页
建立了一套直流溅射系统以及其它辅助装置。溅射参数得到控制，测量了腔的超导性能和铌膜的特性。
关键词 射射超导技术 重离子加速器 铜铌溅射 谐振腔
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HIAF中环形质量谱仪SRing的线性设计 被引量：3
20
作者 高翔 杨建成 +4 位作者 夏佳文 柴伟平 石健 申国栋 盛丽娜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期271-275,共5页
为了精确测量短寿命原子核质量，提出了在强流重离子加速器装置（HIAF）上建造高精度环形质量谱仪SRing。SRing长188．7m，最大设计磁刚度为13T·m，主要由磁聚焦结构、注入系统、引出系统、随机冷却以及探测系统等组成。SRing将运... 为了精确测量短寿命原子核质量，提出了在强流重离子加速器装置（HIAF）上建造高精度环形质量谱仪SRing。SRing长188．7m，最大设计磁刚度为13T·m，主要由磁聚焦结构、注入系统、引出系统、随机冷却以及探测系统等组成。SRing将运行在等时性模式和收集模式下用于短寿命原子核质量的精确测量和放射性次级束流收集并纯化。详细介绍了SRing的线性光学设计，并给出两种模式下的光学设计、注入及引出系统的设计等，设计参数优化完毕后，机器测量精度有望提高到10^6。 展开更多
关键词 质量测量 lattice设计 临界能量 等时性模式 束流包络
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