束流
- 基于DSP 的電子束選區(qū)熔化束流調(diào)控系統(tǒng)的研制*
技術(shù)研究院 高能束流發(fā)生器實驗室 北京 100024；2.北京航空航天大學(xué) 機械工程及自動化學(xué)院 北京 100191）0 引言電子束選區(qū)熔化增材制造具有成形速度快、成形效率高、能量利用率高、成形件力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)勢，在航空航天、生物醫(yī)療和汽車制造等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用[1-3]。為了獲得穩(wěn)定的電子束流輸出，保證電子束選區(qū)熔化成形的質(zhì)量，不僅需要高可靠性的電子槍與高壓電源系統(tǒng)，還需要穩(wěn)定可靠工作的束流調(diào)控系統(tǒng)。為了提高電子束流輸出的穩(wěn)定性，研制了一套基于DSP
電子技術(shù)應(yīng)用 2023年10期2023-11-10
- 應(yīng)用于電流量子化的電子束優(yōu)化
了后端加速結(jié)構(gòu)的束流質(zhì)量。因此，加速領(lǐng)域?qū)﹄娮邮吹囊笕找嫣岣?。目前，電子束源主要分為直流高壓電子槍和微波電子槍。其中，熱陰極高壓電子槍因其技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、工作壽命長等一系列優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用[7-8]?，F(xiàn)有的同步輻射光源多采用熱陰極高壓電子槍作為電子束注入源。如國內(nèi)的國家同步輻射實驗室第二代合肥光源(Hefei light source,HLSII)電子直線加速器的電子束注入源[9]、上海同步輻射光源(Shanghai synchrotron r
自動化儀表 2022年12期2022-12-23
- 準阻抗匹配傳輸式的外移動式束流探測器標定裝置的研發(fā)與使用
621900)束流探測器是加速器的重要組成部件之一，其主要有熒光靶、法拉第筒、羅果夫斯基線圈、條帶型束流探測器、紐扣型束流探測器、壁電流探測器、磁探針以及諧振腔探測器[1-6]。這些探測器多用來診斷束流流強和束心位置，使用前，均需要進行束流標定。1999年，為診斷強流直線感應(yīng)加速器的束流位置，代志勇等[7]利用標定裝置標定了電阻環(huán)束流探測器。2002年，謝宇彤等[8]用高壓發(fā)生器和兩根75 Ω電纜與模擬桿連接，其中一端懸空，模擬電子束流，對電阻環(huán)束流探測
原子能科學(xué)技術(shù) 2022年12期2022-12-16
- BNCT02加速器設(shè)計及離子源調(diào)試
采用可進一步減少束流沉積在靶上的熱密度，增大鋰靶的熱負荷能力和減小鋰靶的水冷難度.這時，加速器只需要一臺電子回旋共振（ECR）離子源、一臺射頻四極加速器（RFQ）及必要的束流傳輸線即可.束流整形體（BSA）的中子學(xué)計算表明，當(dāng)RFQ的輸出能量約為2.8 MeV、束流功率為40 kW時，中子的通量便滿足BNCT治療的要求，此時所需要治療時間約為30 min［6］.2020年，中國科學(xué)院高能物理研究所完成了國內(nèi)首臺基于加速器的BNCT實驗裝置BNCT01.BN
白城師范學(xué)院學(xué)報 2022年5期2022-12-06
- 18 MeV 自引出回旋加速器關(guān)鍵技術(shù)
校正磁鐵增大引出束流的接受度;對于諧波線圈,通過磁場二次諧波變化,分析束流特性并確定諧波線圈的位置,在掃描不同的諧波線圈面電流情況下,得到束流的引出情況,進而將束流的相空間推送到接受度以內(nèi).為了讓打靶束流的徑向和軸向尺寸匹配同時引出更強的束流,選擇doublet 結(jié)構(gòu)的磁通道并給出設(shè)計思路.最終束流的尺寸為30.5 mm×12.9 mm,能夠引出的粒子占成功加速粒子的82.62%.1 引言目前國內(nèi)外商用的醫(yī)用回旋加速器,一般采用的是內(nèi)源H-離子源,引出流強
物理學(xué)報 2022年21期2022-11-14
- 中國原子能科學(xué)研究院緊湊型強流質(zhì)子回旋加速器剝離引出技術(shù)研究
20 μA，并在束流線末端的束流收集器上獲得了最高52 kW的靶上束流功率，加速-引出束流損失小于1%；并實現(xiàn)了從10 pA到數(shù)百μA共計7個量級跨度的流強供束范圍。建成的BNCT用的質(zhì)子回旋加速器，也是我國首次自主研發(fā)成功的引出質(zhì)子束流強達到mA量級的強流質(zhì)子回旋加速器。在系列能量的緊湊型強流質(zhì)子回旋加速器研發(fā)過程中，CIAE對剝離引出后的束流色散效應(yīng)、剝離膜與束流夾角對引出后的束流品質(zhì)的影響、剝離膜單圈引出等緊湊型強流質(zhì)子回旋加速器剝離引出技術(shù)方面展開
原子能科學(xué)技術(shù) 2022年9期2022-10-10
- 同步加速器慢引出束流頻譜定量分析及其應(yīng)用
同步加速器慢引出束流的時間均勻性是慢引出研究中極為重要的指標。同步加速器慢引出的束流常用于質(zhì)子/重離子治療[1-2]或一些物理實驗[3-4]，在這些應(yīng)用場景中均希望引出束流強度在時間上盡可能均勻，實際中由于各種因素的影響，引出束流的強度發(fā)生抖動，形成束流紋波，時間均勻性變差。如何抑制束流紋波，提高引出束流的時間均勻性，一直是同步加速器慢引出領(lǐng)域的重點研究方向。對引出束流的時間均勻性進行優(yōu)化前需明確優(yōu)化目標，通常通過對引出束流頻譜的分析得到不均勻性或束流紋波
原子能科學(xué)技術(shù) 2022年9期2022-10-10
- 激光同軸送粉增材制造粉末束流關(guān)鍵特征表征與分析
關(guān)研究表明，粉末束流粉末從環(huán)形同軸噴嘴送出后，其空間分布特征，即粉末束流的匯聚性會直接影響到熔覆層的尺寸特征，進而對增材制造效率和構(gòu)件的成形質(zhì)量產(chǎn)生重要影響[5-6].粉末束流是由氣體和固體粉末顆粒組成的氣-固兩相流，將匯聚后的粉末束流精準、可控、穩(wěn)定的送進激光輻照所形成的液態(tài)熔池中，是實現(xiàn)該制造方法高精度、高質(zhì)量和批量化生產(chǎn)的先決條件.粉末顆粒從環(huán)形噴嘴送出后，先匯聚再發(fā)散，在空間上是一種離散的三維軸對稱結(jié)構(gòu)，常規(guī)的檢測方法很難精準獲取粉末束流的關(guān)鍵特征
焊接學(xué)報 2022年8期2022-09-28
- SESRI 300 MeV 同步加速器注入線的傳輸效率與接受效率*
注入點,要求質(zhì)子束流強達到250 μA,重離子束達到50eμA,束流的動量散度Δp/p要控制在 ± 0.2%.目前SESRI 300 MeV 同步加速器已完成設(shè)備安裝和設(shè)備獨立調(diào)試,在帶束調(diào)試之前需要進行全尺寸多粒子跟蹤計算,分析發(fā)現(xiàn)注入線接受度的關(guān)鍵決定因素及其背后的物理機制,解釋束流調(diào)試過程并提高調(diào)束的效率.注入線不但要保證較高的傳輸效率,減少束損,還需要保證注入點的離子束在一定的能散和相寬之內(nèi),能夠被同步環(huán)接受.SESRI 300 MeV 同步加速器
物理學(xué)報 2022年11期2022-06-18
- 寬范圍高精度電子槍系統(tǒng)的設(shè)計與驗證
電子槍是產(chǎn)生電子束流的裝置，最常用的兩極槍結(jié)構(gòu)由發(fā)射電子的陰極和引出電子的吸極構(gòu)成。柵控的三極電子槍是在兩極槍的基礎(chǔ)上，在靠近陰極處增加用于控制電子束的第三極柵極。相對于調(diào)控陰極溫度或吸極電壓的方式，用柵極電壓來調(diào)控電子束流，調(diào)節(jié)精度更高響應(yīng)時間更快。柵極的常用結(jié)構(gòu)是由柵絲構(gòu)成的正交、輪輻等形狀的柵網(wǎng)［1-4］，也有少量柵極使用柵孔［5-6］。柵極上加相對于陰極的負電位用于調(diào)節(jié)和截止電子束，或者加相對于陰極的正電位用于增強引出電子束的能力［2，7-9］。電
核技術(shù) 2022年5期2022-06-09
- 用于碳離子束流布拉格峰展寬的新型多孔結(jié)構(gòu)體的模擬
放射治療中，粒子束流憑借特殊的布拉格峰（Bragg Peak，BP）能夠在精準消滅腫瘤細胞的同時，有效地保護正常組織［1-2］。區(qū)別于質(zhì)子束流，離子束流（如碳離子束流）擁有較高的線性能量傳遞，從而具備較強的相對生物效應(yīng)，有更高的概率使雙鏈DNA斷裂，可以更有效地對輻射不敏感的腫瘤進行治療［3-5］。通過使用點掃描技術(shù)，能夠應(yīng)用不同能量層對腫瘤進行劃分治療，這種方法可使粒子束流放射治療的劑量在腫瘤中分布得更加適形［6］，但是粒子束流特別是碳離子束流的BP十分
核技術(shù) 2022年5期2022-06-09
- 束團相空間分布重建技術(shù)在西安200 MeV質(zhì)子應(yīng)用裝置的應(yīng)用
100084)束流的相空間分布是粒子加速器的關(guān)鍵參數(shù)，在西安200 MeV質(zhì)子應(yīng)用裝置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility, XiPAF)調(diào)試過程中，相空間分布的測量是比較加速器物理模型與實際模型的偏差及預(yù)測沿線束流包絡(luò)分布的重要基礎(chǔ)。三截面法和四極鐵掃描法是被廣泛應(yīng)用的相空間分布間接測量方法[1-2]，通過測量3個截面重建束流相空間分布，具有對束流影響小、測量速度快的特點。由于三截面法和四極鐵掃描法僅利用
現(xiàn)代應(yīng)用物理 2021年3期2021-11-10
- 西安200 MeV質(zhì)子應(yīng)用裝置60 MeV束流慢引出效率優(yōu)化
和RF-KO實現(xiàn)束流慢引出，XiPAF同步環(huán)的布局圖如圖1所示。圖1 XiPAF同步環(huán)布局Fig.1 Layout of the XiPAF synchrotron引出前，將同步環(huán)的水平工作點調(diào)至三階共振點附近，在同步環(huán)上對稱放置2塊極性相反的共振六極鐵(SR)用于驅(qū)動三階共振，在SR的作用下，束流歸一化橫向相空間的相圖會由圓形逐漸形變成三角形，粒子的相運動被穩(wěn)定三角形劃分為2個區(qū)域：三角形內(nèi)部，相軌跡閉合，為穩(wěn)定區(qū)；三角形外部，相軌跡發(fā)散，為非穩(wěn)定區(qū)。穩(wěn)
現(xiàn)代應(yīng)用物理 2021年3期2021-11-10
- 162.5MHz RFQ加速器的單束團選擇
精度核測實驗中，束流的品質(zhì)極其重要，束流品質(zhì)內(nèi)包含了束流脈寬時間長度。例如在利用中子飛行時間（Time of Flight，TOF）測量中子雙微分截面時，中子束的脈寬時間長度過長會對探測器標定的時間精度影響很大，因此希望在單個中子束脈沖時間長度符合要求的情況下，盡可能地含有完整單束團，不能在其附近含有多余的前后束團的信息。在利用TOF進行核測實驗時，提供符合其束流脈寬要求的中子束流的常用方法是用束流斬波器（Chopper）進行束流脈寬的調(diào)制［1］。Chop
核技術(shù) 2021年5期2021-05-24
- 中國散裂中子源加速器前端運行及改進
（RCS）和兩條束流傳輸線構(gòu)成.負氫直線加速器由一臺能量為50 keV 的潘寧表面等離子體負氫離子源（IS）、一條長度為1.6 m 的低能束流傳輸線（LEBT）、一臺能量為3.0 MeV 的射頻四極加速器（RFQ）、一條長度約為3.0 m 的中能束流傳輸線（MEBT）、一臺能量為81 MeV 的漂移管直線加速器（DTL）及一條長度約為150 m的高能束流傳輸線（HEBT）組成.如圖1所示，加速器前端系統(tǒng)是指直線加速器的起始部分，包含負氫離子源、低能束流傳輸
白城師范學(xué)院學(xué)報 2021年2期2021-05-06
- 上海硬X射線自由電子激光裝置調(diào)試用束流收集桶的設(shè)計
段)有一調(diào)試用的束流收集桶，BC3段的調(diào)試電子流強為0.3 μA、能量為7.7 GeV。從對電子能量吸收的角度，確定了束流收集桶的結(jié)構(gòu)，用ANSYS 17.0對束流收集桶進行了熱分析；由于主加速器整體位于地下29 m，因此對束流收集桶的輻射防護設(shè)計主要考慮其剩余輻射的影響。圖1 SHINE裝置的布局圖Fig.1 Layout of the SHINE in Zhangjiang Science City1 熱分析歐洲X-Ray自由電子激光裝置[1]、美國I
輻射防護 2020年6期2021-01-28
- 超級質(zhì)子-質(zhì)子對撞機中束流熱屏的熱-結(jié)構(gòu)耦合模擬分析*
710049)束流熱屏(beam screen)是新一代高能粒子對撞機中的重要部件,用于將束流在管道中運行時產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到冷卻系統(tǒng)中,同時通過束流熱屏上的排氣孔將殘余氣體輸送至冷管壁上,維持良好的真空度.然而,在轉(zhuǎn)移熱負載的過程中,溫度變化產(chǎn)生的形變會影響束流熱屏的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性.如何在保證束流熱屏良好傳熱性能的情況下,盡量減小形變是優(yōu)化束流熱屏結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題之一.本文采用ANSYS軟件對束流熱屏模型的傳熱性能和力學(xué)性能進行了模擬,并優(yōu)化了束流熱屏結(jié)構(gòu)
物理學(xué)報 2021年1期2021-01-14
- 地面模擬空間電子環(huán)境束流均勻化設(shè)計
小功率加速器輸出束流束斑直徑一般為毫米量級，其功率過于集中而無法直接用于抗輻照試驗，需要將束斑擴大，一方面可以降低束流單位面積上的功率，以便接近地外空間的實際情況；另一方面可以擴大輻照工作區(qū)域，以便提高試驗研究的工作效率。束斑擴大的方式一般通過掃描磁鐵將束流周期性掃描開，使束斑連續(xù)鋪滿擴大的平面，或者通過四極磁鐵散焦原理，將束流的每個束團直接擴束分布到所需的面積。本模擬裝置要求被輻照平面電子均勻分布。國內(nèi)外常用的束流均勻化方式主要有掃描均勻化［2］、擴束均
核技術(shù) 2020年12期2020-12-18
- 用于錦屏深地核天體物理研究的強流加速裝置的設(shè)計與試驗進展
計劃建設(shè)一臺最高束流強度10 mA、最高端電壓400 kV的低能強流加速裝置。該加速裝置的設(shè)計指標與LUNA的同類裝置相比束流強度提高了約1個量級，建成后將成為當(dāng)今世界上束流強度最高的深地實驗室加速裝置。本文將介紹該加速裝置的物理需求、裝置布局及設(shè)計考慮和裝置的地面調(diào)試實驗進展。1 JUNA對加速裝置的需求開展核天體物理研究關(guān)注能區(qū)核反應(yīng)的直接測量存在諸多困難。首先，這類核反應(yīng)截面非常小，除采用屏蔽降低本底、提高探測器效率等外，還要求加速器所能提供的束流強
原子能科學(xué)技術(shù) 2020年11期2020-11-25
- 束流漂移對硅條探測器陣列測量的影響
有效的測量時間和束流強度一定的情況下，實驗探測到的各角度粒子數(shù)必須達到足夠進行后續(xù)物理分析的統(tǒng)計量，這同樣要求探測器陣列具有足夠大的立體角和足夠高的探測效率。近年來，隨著半導(dǎo)體探測器技術(shù)的不斷發(fā)展，多個平面硅工藝的難題得到了解決。氧化鈍化、離子注入、光刻等技術(shù)的使用使得半導(dǎo)體探測器的性能大幅提高。借用這些新的設(shè)計和工藝研制出了大面積雙面硅條探測器(DSSD)[2]。DSSD是一種PIN型半導(dǎo)體探測器，其正、背面均由多條電極構(gòu)成，電極相互垂直，可同時給出兩個
原子能科學(xué)技術(shù) 2020年7期2020-07-14
- 燒蝕對強脈沖離子束在高分子材料中能量沉積的影響*
表面的燒蝕產(chǎn)物和束流的相互作用， 可能對束流在靶中的能量沉積產(chǎn)生影響， 進而影響燒蝕情況下的束流分析和相關(guān)應(yīng)用的優(yōu)化. 本文采用紅外成像方法對橫截面能量密度1.5—1.8 J/cm2的強脈沖離子束在304不銹鋼和高分子材料上的能量沉積進行了測量分析. 結(jié)果表明在高分子材料上， 在超過一定能量密度后， 束流引發(fā)材料表面燒蝕產(chǎn)物的屏蔽效應(yīng)使得大部分束流能量不能沉積在靶上. 采用有限元方法對束流引發(fā)的溫度場分布進行了計算， 驗證了高分子材料的低熱導(dǎo)率以及低分解溫
物理學(xué)報 2020年11期2020-06-30
- 120 MeV電子直線加速器束流準直研究
時間同步的高品質(zhì)束流。電子束團在傳輸過程中，會受到束線上的各種元器件誤差的影響，如果束流偏離設(shè)計的中心軌道，就會影響束團發(fā)射度等參數(shù)，為了獲得更好的束流參數(shù)，應(yīng)要對束流軌道進行測量和控制。傳統(tǒng)機械準直方法的精度通常在百微米量級，難以滿足120 MeV電子直線加速器的50 μm以內(nèi)的準直要求。20世紀80年代逐漸發(fā)展起來了一種基于束流的準直技術(shù)，該方法不依賴機械測量工具的高度精密性，通過逐個掃描四極磁鐵的電流值，配合束流位置檢測器（Beam Position
核技術(shù) 2020年6期2020-06-15
- 中性粒子標定源中聚焦系統(tǒng)的研究
分,因為它決定著束流的傳輸效率,可以調(diào)節(jié)束流的焦點位置和焦斑大小.在本工作中,采用CST軟件研究了束流在中性粒子標定源中的傳輸隨聚焦系統(tǒng)各部件間的距離、電壓的變化情況;利用離子源測試裝置對束流剖面進行了初步的測定,并將實驗結(jié)果與模擬數(shù)據(jù)進行了對比分析.2 中性粒子標定源中聚焦系統(tǒng)的組成中性粒子標定源主要由離子源、聚焦系統(tǒng)、中性化室等組成,其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示.聚焦系統(tǒng)由三部分組成,分別是單透鏡、加速管(具有加速和聚焦作用)和電四極透鏡.圖1 中性粒子標定源
四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2020年1期2020-01-10
- 中國散裂中子源加速器注入束流損失調(diào)節(jié)研究
束的初始狀態(tài)，對束流累積和束流加速過程具有重要的影響。注入束流損失[5]是限制RCS能否在高功率下運行的決定性因素之一。CSNS注入系統(tǒng)采用H-剝離技術(shù)和相空間涂抹方案，由4塊水平固定凸軌磁鐵(BC)、4塊水平涂抹凸軌磁鐵(BH)、4塊垂直涂抹凸軌磁鐵(BV)、2塊切割磁鐵(ISEP)和主剝離膜及次剝離膜組成[6-8]。注入系統(tǒng)束流調(diào)節(jié)是CSNS加速器束流調(diào)節(jié)的重要組成部分。注入束流調(diào)節(jié)的核心內(nèi)容是注入束流損失調(diào)節(jié)。為控制注入束流損失、提高注入效率，本文研
原子能科學(xué)技術(shù) 2019年9期2019-09-14
- 高能同步輻射光源低能束流輸運線設(shè)計研究
磁鐵[5]等，將束流自然水平發(fā)射度降到了60 pm·rad以下，甚至可達到34.2 pm·rad。HEPS由1臺500 MeV直線加速器、1條500 MeV的低能束流輸運線、1臺500 MeV～6 GeV的能量增強器、2條6 GeV的高能束流輸運線、1臺6 GeV的儲存環(huán)以及同步輻射光束線和實驗站組成。本文進行HEPS低能束流輸運線的設(shè)計研究，低能束流輸運線的作用是將直線加速器中加速到500 MeV能量的電子束流穩(wěn)定高效地從直線加速器的終點傳輸?shù)皆鰪娖鞯淖?/div>
原子能科學(xué)技術(shù) 2019年9期2019-09-14
- 超級質(zhì)子-質(zhì)子對撞機中束流熱屏模型的熱力學(xué)性能分析
速器中高強度粒子束流在運行過程中會通過不同的物理過程在真空室內(nèi)壁產(chǎn)生能量沉積。為提高真空管道內(nèi)的散熱能力，需采用位于超導(dǎo)磁鐵內(nèi)部的束流熱屏來攔截和轉(zhuǎn)移這些熱負載。束流熱屏作為高能粒子加速器超高真空系統(tǒng)的一部分，通過降低束流管道上低溫冷凝氣體分子的同步輻射光致解吸產(chǎn)額，從而降低壓強不穩(wěn)定性。由于超導(dǎo)磁鐵內(nèi)的空間非常狹小，因此細長束流熱屏冷卻也帶來了低溫傳熱和流體流動方面的基礎(chǔ)問題?；谖覈岢龅某壻|(zhì)子-質(zhì)子對撞機(SPPC)項目[1-3]，本工作提出了適用原子能科學(xué)技術(shù) 2019年9期2019-09-14
- 100 MeV強流質(zhì)子回旋加速器的調(diào)試
MeV連續(xù)可調(diào)，束流強度200 μA，可雙向引出[1-2]。CYCIAE-100包含了離子源系統(tǒng)、注入及中心區(qū)系統(tǒng)、主磁鐵系統(tǒng)、高頻系統(tǒng)、束流引出系統(tǒng)、束流輸運系統(tǒng)等20多個子系統(tǒng)。緊湊型回旋加速器的結(jié)構(gòu)特點是主磁鐵采用整體型緊湊結(jié)構(gòu)，其他加速器主體及束流診斷、引出等子系統(tǒng)均設(shè)計、安裝于緊湊磁鐵之中。為確保加速器高效運行，實現(xiàn)加速器引出束流的高功率，對加速器的調(diào)試提出了高度要求。目前該加速器完成分系統(tǒng)、整機調(diào)試，已開展多項物理實驗。本文介紹CYCIAE-1原子能科學(xué)技術(shù) 2019年9期2019-09-14
- 基于CSNS壁電流探測器數(shù)據(jù)采集的定制示波器的研制
部分之一，加速器束流測量系統(tǒng)在加速器的調(diào)束、運行及機器研究過程中起重要作用。運動的帶電粒子束在金屬真空盒內(nèi)壁上會感應(yīng)出壁電流，形成一正比于束流流強的壓降，被用來測量束團縱向尺寸以及流強的相關(guān)信息。壁電流探測器(WCM)被廣泛應(yīng)用于世界各大加速器實驗室中[2]，如美國FERMI實驗室和歐洲核子中心CERN。FERMI實驗室的壁電流測量基于集總電路模型，測量信號頻率寬度為3 kHz～4 GHz；而歐洲核子中心的基于微波網(wǎng)絡(luò)原理的WCM，頻帶范圍可到30 GHz原子能科學(xué)技術(shù) 2019年9期2019-09-14
- 用于NPA標定系統(tǒng)的高頻離子源研制
需要用能量可變、束流強度可調(diào)的中性粒子對其進行系統(tǒng)標定.為了對核工業(yè)西南物理研究院用于HL-2A/M上的NPA裝置進行實驗標定，四川大學(xué)原子核科學(xué)技術(shù)研究所開展了NPA標定系統(tǒng)的研制工作，研制的NPA標定系統(tǒng)主要由高頻離子源、束流初聚系統(tǒng)、E×B速度選擇器、加速管、電四級透鏡、靜電偏轉(zhuǎn)板和中性化室等組成.本論文主要介紹研制的用于NPA標定系統(tǒng)上高頻離子源的參數(shù)設(shè)計及性能測試.2 離子源與測試平臺2.1 離子源高頻離子源的組成包括離子產(chǎn)生部分 (放電管、高頻原子與分子物理學(xué)報 2019年5期2019-04-28
- 100 MeV質(zhì)子雙環(huán)雙散射體擴束方案設(shè)計*
面積、均勻化質(zhì)子束流的需求, 針對中國原子能科學(xué)研究院100 MeV質(zhì)子回旋加速器提供的100 MeV質(zhì)子進行了雙環(huán)雙散射體擴束方案設(shè)計. Geant4模擬表明該方案可在2.4 m位置產(chǎn)生一個均勻性為 ±1.89%、半徑為8 cm的照射野, 在5 m位置產(chǎn)生一個均勻性為 ±5.32%、半徑為20 cm的照射野. 此外, 利用Geant4對雙環(huán)雙散射體擴束方法的基本原理進行了進一步探索, 并對第二散射體后加速器管道、初始束斑尺寸、照射野形成距離、改變?nèi)肷滟|(zhì)子物理學(xué)報 2019年5期2019-03-26
- 正電子致電離截面實驗中束流強度的在線測量
。目前由于正電子束流的獲取方法有限，因此對正電子致原子內(nèi)殼層電離的實驗研究較少。Nagashima等[7-9]關(guān)于5～30 keV正電子致Ag原子L殼層和Cu原子K殼層電離截面的測量及田麗霞等[10-11]關(guān)于6～20 keV正電子致Ti原子K殼層電離截面的測量中，均采用離線法獲取正電子束流強度，即在整個實驗過程中將正電子束流強度視為不變。而基于離線法確定的正電子束流強度很可能會導(dǎo)致實驗結(jié)果不可靠，原因為：1)22Na衰變產(chǎn)生的正電子束流強度較弱(1 實驗原子能科學(xué)技術(shù) 2019年1期2019-02-14
- LIPS-300多模式離子推力器中和器優(yōu)化研究
常工作中，發(fā)射與束流離子電流相等的電子電流來滿足推力器保持電中性的組件。中和器穩(wěn)定高效的束流離子中和能力，是保證離子電推進平臺應(yīng)用的關(guān)鍵，一方面通過對束流離子的中和保持航天器電中性；另一方面中和電子與束流離子高效的耦合，可以有效降低中和器和柵極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的離子濺射刻蝕損失率，因此，中和器性能及其與推力器的匹配性一直是電推進研究的熱點問題之一，特別是隨著多模式離子推力器研發(fā)和應(yīng)用，該問題顯得更為重要。自離子推力器研制之初，即意識到束流離子中和問題的重要性，真空與低溫 2018年1期2018-04-24
- 逐束團位置對束流橫向反饋的影響分析
斌?逐束團位置對束流橫向反饋的影響分析張寧1賴龍偉1段立武1,2冷用斌11（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所嘉定園區(qū) 上海 201800）2（中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）為了提升上海光源儲存環(huán)橫向反饋系統(tǒng)的性能，進一步優(yōu)化抑制束團串內(nèi)部橫向耦合不穩(wěn)定性，需要更深入了解現(xiàn)有束流反饋系統(tǒng)模式下的工作狀態(tài)。用逐束團位置在線采集的方法，在束流診斷實驗中獲取橫向反饋系統(tǒng)不同反饋作用力條件下的逐束團位置信息。通過離線頻譜分析，得到束團串橫向不穩(wěn)定振蕩振幅隨反饋作用核技術(shù) 2017年12期2017-12-19
- 電子束焊接過程束流品質(zhì)的調(diào)控技術(shù)
）電子束焊接過程束流品質(zhì)的調(diào)控技術(shù)滕文華，余 洋，沈顯峰，張偉超（中國工程物理研究院機械制造工藝研究所，四川綿陽621900）研究到達工件前的束流品質(zhì)，束流品質(zhì)的量化表征是通過基于二次電子的間接測量方式和基于能量密度測試傳感器的直接測量方式相結(jié)合來實現(xiàn)。通過自動束流對心和矯形程序?qū)崿F(xiàn)對束流品質(zhì)偏移距離和形貌因子兩個表征參數(shù)的調(diào)控，并使其達到最優(yōu)。研究電壓、束流、聚焦電流等電子束焊接工藝參數(shù)與束流的三維能量分布指標的內(nèi)在聯(lián)系。通過建立的二次方模型，利用Des電焊機 2016年7期2016-12-07
- 寬帶束離子注入機均勻性調(diào)節(jié)與控制方法研究
中單個磁極調(diào)節(jié)的束流均勻性影響曲線，擬合曲線，建立束流均勻性影響模型，進一步推導(dǎo)出調(diào)節(jié)模型。在實際應(yīng)用中，設(shè)計合理的控制方法，根據(jù)束流的實際情況，采用內(nèi)/外插值法，適時調(diào)節(jié)束流均勻性影響模型參數(shù)組，可改善模型的適應(yīng)性。經(jīng)過測試表明，采用基于束流均勻性調(diào)節(jié)模型的迭代調(diào)節(jié)方法，可實現(xiàn)束流均勻性調(diào)節(jié)，測試注入300 mm硅片的方塊電阻均勻性達到1.17%。寬帶束；離子注入機；均勻性調(diào)節(jié)；迭代算法離子注入劑量均勻性與重復(fù)性是注入工藝最重要的指標之一，直接影響到器件電子工業(yè)專用設(shè)備 2016年10期2016-11-23
- Review on Space Charge Compensation in Low Energy Beam Transportation
間電荷效應(yīng)會導(dǎo)致束流發(fā)射度的增長，束流品質(zhì)的變壞.這樣的束流通常需要空間電荷補償來控制空間電荷效應(yīng).空間電荷補償是指束流可以通過吸收與束流電性相反的粒子從而減少束流空間電荷發(fā)散力的一種效應(yīng).北京大學(xué)自主開放了PIC－MCC空間電荷補償模型，該模型被應(yīng)用在H＋和H－束流的空間電荷補償模擬當(dāng)中，且得到了與實驗符合得比較好的結(jié)果.強流加速器；低能束流傳輸段；空間電荷效應(yīng)；空間電荷補償；PIC－MCC10.14182／J.cnki.1001－2443.2016.0安徽師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2016年3期2016-10-17
- HLS-II儲存環(huán)束流清洗狀況
LS-II儲存環(huán)束流清洗狀況文鵬權(quán) 宋一凡 李 兵 宣 科 劉功發(fā)（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 國家同步輻射實驗室 合肥 230029）描述了一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的電子儲存環(huán)束流清洗狀況的分析方法，結(jié)合HLS-II (Hefei Light Source II)歷史數(shù)據(jù)庫討論了儲存環(huán)束流壽命、束流流強和真空壓強等數(shù)據(jù)的選取條件，采用MATLAB編寫了數(shù)據(jù)處理和分析程序，對HLS-II自2014年調(diào)試以來的大量歷史數(shù)據(jù)進行了分析。HLS-II儲存環(huán)在2014年11月因更核技術(shù) 2015年10期2015-12-13
- HLS脈沖八極磁鐵注入方案設(shè)計與研究
存環(huán)上新興的一種束流注入方案，具有注入元件少和對儲存束流擾動小等優(yōu)點。本文研究了在合肥光源(Hefei Light Source, HLS)上儲存環(huán)采用單塊脈沖八極磁鐵實現(xiàn)束流注入的設(shè)計方案。通過物理過程推導(dǎo)和計算，在儲存環(huán)上選擇合適的八極磁鐵的安裝位置，初步確定相應(yīng)的磁鐵參數(shù)。對注入過程進行跟蹤模擬，結(jié)果驗證了注入束流的存活效率較高，對于儲存束流的擾動比脈沖四極磁鐵和脈沖六極磁鐵注入方法更小，證明了在HLS上采用單塊脈沖八極磁鐵完成注入過程是可行的。電子核技術(shù) 2015年6期2015-12-02
- 脈沖束流電子束焊接技術(shù)綜述
加速和聚焦的電子束流轟擊工件，從而產(chǎn)生熱量，使金屬熔合。焊接時經(jīng)加速的電子束運動速度能夠達到0.3～0.7倍光速，焊接能量密度高達107W/cm2，這使得電子束在撞擊金屬工件時能夠產(chǎn)生深而窄的孔腔，被稱為“匙孔”。電子束焊因“匙孔”效應(yīng)能夠使焊接熱量傳送到工件內(nèi)部，能夠形成深寬比大、變形小、缺陷少的焊縫，因此在航空、航天、汽車、電子等工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。從束流調(diào)制形式上分，電子束焊可分為連續(xù)束流電子束焊和脈沖束流電子束焊。目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的電子束焊航空制造技術(shù) 2015年11期2015-05-31
- 東方超環(huán)準穩(wěn)態(tài)中性束注入裝置束流限制器結(jié)構(gòu)設(shè)計
束物理效應(yīng)，高能束流在傳輸過程中會不斷發(fā)散而超出束流通道，進而引發(fā)一系列真空甚至熱問題。束流限制器正是為了避免上述問題而布置在束流通道上用以吸收發(fā)散束流的熱流承載部件。根據(jù)束傳輸過程，束通道中每兩個部件間隔較大處一般考慮布置有束流限制器，主要分布于：離子源出口處、氣體擋板入口處、氣體擋板返回口處、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)入口處、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)出口處和漂移管道入口限制器處。當(dāng)束能量較高或束參數(shù)不匹配時，束流限制器上沉積能量大、分布不均勻。因而，合理設(shè)計束流限制器結(jié)構(gòu)對實現(xiàn)高功率N原子能科學(xué)技術(shù) 2015年2期2015-03-20
- CSRm 束流準直器模型腔設(shè)計
）近年來，放射性束流物理、等離子體物理、高能天體物理等物理學(xué)的研究急需重離子加速器提供高能強流重離子束流［1］。如在等離子體物理實驗中，為了在Au材料上實現(xiàn)1 MJ／g的能量沉積率以探測物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在束斑尺寸為1mm 的條件下，需提供1.5×1012（粒子數(shù)／脈沖）的鈾離子束，且束流能量需達到1GeV／u以上。如此之高的重離子累積數(shù)和能量將對加速器的設(shè)計提出嚴峻挑戰(zhàn)，因為在重離子加速器中累積的離子數(shù)受限于束流本身的空間電荷限，與A／q2（A 為質(zhì)量數(shù)，q原子能科學(xué)技術(shù) 2015年2期2015-03-20
- 離子推力器束流下降原因分析
在工作啟動后，其束流隨工作時間的推移出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，并且隨時間推移趨于穩(wěn)定。由于離子推力器引出的束流與推力成正比[2]，其束流的下降，直接導(dǎo)致推力的減小，嚴重影響離子推力器的性能。離子推力器引出束流主要與離子光學(xué)系統(tǒng)（亦稱柵極組件）、放電室推進劑流量，以及放電電流和電壓相關(guān)。柵極組件的幾何參數(shù)和加速電壓直接影響束流的大??；放電室推進劑流量不但限制了束流極限值，而且其流量的穩(wěn)定性也會引起束流的變化；放電電流大小也確定束流的大小，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，束流通常占放電電真空與低溫 2014年5期2014-12-04
- 醫(yī)用回旋加速器束流損失率的溫度調(diào)節(jié)
協(xié)調(diào)[1-4]。束流診斷系統(tǒng)是其最重要的子系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)保證加速粒子的正常加速，進而完成相關(guān)核反應(yīng)；粒子加速過程最大的問題之一是盡量減少束流的損失[5]。筆者通過改變粒子加速環(huán)境的溫度，觀察溫度對束流損失的影響，并通過調(diào)整磁場系統(tǒng)的勵磁電流以“彌補”溫度因素的影響，以使束流損失達到最小。1 材料與方法1.1 儀器與試劑醫(yī)用回旋加速器PETtrace（美國GEmedicalsystem），98%的高純富氧水H2O18（常熟，華益埃索托普公司）。1.2 方法醫(yī)療衛(wèi)生裝備 2014年5期2014-11-23
- BES Ⅲ束流管應(yīng)力場的有限元分析與實驗研究
1.89 GeV束流能量下，對撞亮度達3.01×1032cm-2·s-1。束流管位于探測器北京譜儀Ⅲ(BES Ⅲ)的中心位置，安裝在漂移室的內(nèi)筒里，正負電子經(jīng)加速聚焦后，在束流管中對撞并產(chǎn)生次級粒子，BES Ⅲ對穿出束流管的粒子進行探測以探索新的物理現(xiàn)象。為降低探測本底，提高對末態(tài)粒子的動量分辨率，高能物理實驗要求探測區(qū)內(nèi)材料密度越小越好，壁厚越小越好(假設(shè)壁厚為零)；對于非探測區(qū)，為最大程度地減少同步輻射產(chǎn)生的散射光子進入探測區(qū)，要求非探測區(qū)內(nèi)材料密度越原子能科學(xué)技術(shù) 2014年7期2014-08-08
- RFQ冷卻聚束器束流冷卻后的性質(zhì)模擬
0)緩沖氣體冷卻束流被廣泛運用于各種核譜儀設(shè)備中，如ISOLTRAP[1]、HIPTRAP[2]、JYFLTRAP[3]、LEBIT[4]、CPT[5]、LPT[6]等。為克服束流的橫向發(fā)射度和縱向能量分散較大的缺點，滿足高精度測量的需要，國外一些大型實驗室采用在放射性束流線后增加一個旨在降低束流發(fā)射度和能量分散的RFQ冷卻聚束器，以高效率地收集和冷卻經(jīng)充氣反沖質(zhì)量分離器分離后的次級束流，使其具有非常小的發(fā)射度和能量分散，并把冷卻后的高品質(zhì)束流傳輸至后續(xù)設(shè)原子能科學(xué)技術(shù) 2014年8期2014-08-08
- 高電荷態(tài)重離子束流產(chǎn)生技術(shù)的研究
須進行基于加速器束流的地面模擬實驗，測量器件單粒子效應(yīng)敏感度，獲得發(fā)生單粒子效應(yīng)的閾值和飽和截面，結(jié)合預(yù)定軌道的輻射環(huán)境，對其SEE特性進行評估[3]，只有抗單粒子加固性能符合要求的器件才能使用。北京HI-13串列加速器具有更換離子種類方便快捷、束流能量分辨率高、單色性好且連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點。自1992年在該加速器上開展國內(nèi)首次加速器SEE實驗以來，已開展了大量的以航天應(yīng)用為背景的空間輻射效應(yīng)模擬研究[4-5]，是目前國內(nèi)最適用于星用器件抗輻射加固性能評估地面原子能科學(xué)技術(shù) 2014年7期2014-08-08
- CSNS直線加速器空間電荷效應(yīng)的模擬研究
步加速器提供注入束流，該注入器由前端加速器和漂移管型直線加速器(DTL)組成。前端加速器包括50 keV潘寧H-離子源、低能束流輸運線(LEBT)、3 MeV射頻四極加速器(RFQ)、中能束流輸運線(MEBT)，漂移管型直線加速器將束流從3 MeV加速到81 MeV[1]。CSNS一期的設(shè)計束流功率為100 kW，并保留未來升級到500 kW束流功率的能力，與之相對應(yīng)的直線加速器(LINAC)的設(shè)計峰值流強分別為15 mA和30 mA。在強流直線加速器中，原子能科學(xué)技術(shù) 2014年5期2014-08-07
- BES Ⅲ束流管溫度場的數(shù)值模擬及實驗研究
1.89 GeV束流能量下，對撞亮度達3.01×1032cm-2·s-1，在τ-粲物理研究領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平。束流管位于BES Ⅲ的中心位置，安裝在BES Ⅲ子探測器漂移室的內(nèi)筒，兩端與加速器連接，正負電子經(jīng)直線加速器和儲存環(huán)加速聚焦后，在束流管中對撞并產(chǎn)生次級粒子，次級粒子穿出束流管，利用BES Ⅲ進行粒子探測以探索新的物理現(xiàn)象。由于亮度大幅度提高，BEPC Ⅱ運行時將會有更多的輻射熱負荷作用于束流管內(nèi)表面，這些熱負荷主要來自同步輻射光和高次模輻射光，原子能科學(xué)技術(shù) 2014年4期2014-08-07
- HI-13串列加速器重離子輻照束流線的物理設(shè)計
加速器重離子輻照束流線的物理設(shè)計朱 飛1彭朝華1胡躍明1焦學(xué)勝1陳東風(fēng)1曹亞麗21（中國原子能科學(xué)研究院核物理研究所 北京 102413）2（環(huán)境保護部核與輻射安全中心 北京 100082）重離子微孔膜是一種新型的過濾材料，其在醫(yī)療和生物制劑、電子工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。應(yīng)用中國原子能科學(xué)研究院HI-13串列加速器提供的32S輻照聚酯薄膜研制微孔膜，其微孔均勻度由束流流強的均勻度決定，要求得到微孔均勻度好于90%。本文采用核技術(shù) 2014年2期2014-02-17
- 高質(zhì)量InGaN的等離子體輔助分子束外延生長和In的反常并入行為
了In組分與In束流之間的線性關(guān)系,發(fā)現(xiàn)在富金屬區(qū)(In束流強度較大)生長的In0.25Ga0.75N出現(xiàn)了高In組分的相分離現(xiàn)象;Moseley等[8]報道了造成InGaN相分離的主要原因是吸附在生長前端的多余金屬,并在富金屬區(qū)獲得了In組分為22%,(00.2)面X射線衍射(XRD)搖擺曲線半高寬為362弧秒的InGaN外延材料;Zhang等[9]通過研究生長溫度對InGaN材料晶體質(zhì)量的影響,在580°C的較高溫度獲得了高質(zhì)量的晶體,其In組分為20物理學(xué)報 2013年8期2013-09-27
- 三圓筒透鏡強流脈沖束傳輸模擬計算
計算機模擬程序為束流傳輸系統(tǒng)的設(shè)計和研究提供了一個直觀而又方便的工具，在各種類型加速器的設(shè)計中起著越來越重要的作用.在包括強流粒子加速器在內(nèi)的各種束流傳輸系統(tǒng)中，三圓筒透鏡是常用的聚焦元件.當(dāng)強流粒子脈沖束在三圓筒透鏡中傳輸時，不同類型的粒子束產(chǎn)生不同的空間電荷場，而在束流輸運過程中，空間電荷場在不斷變化，且粒子運動的軌跡與空間電荷勢之間相互依賴，這就要求對強流脈沖束傳輸進行模擬計算時，其結(jié)果應(yīng)是“自洽”的［1］.非強流脈沖束在三圓筒透鏡中傳輸時，束流中離鄭州大學(xué)學(xué)報（理學(xué)版） 2013年1期2013-03-20
- 恒流模式直流流強檢測系統(tǒng)的優(yōu)化
de)，即宏觀上束流流強不隨時間衰減，微觀上束流流強好于 1%的恒定水平。同時，這也需要高精度、高時效的直流流強檢測系統(tǒng)對恒流注入實施診斷。本文介紹恒流模式下上海光源儲存環(huán)直流流強檢測系統(tǒng)。1 原直流流強檢測系統(tǒng)原直流流強檢測系統(tǒng)基于Bergoz NPCT型探頭和 PXI數(shù)據(jù)采集處理平臺，系統(tǒng)軟件在 Windows平臺上采用 LabVIEW 圖形化編程語言進行開發(fā)，通過Shared Memory IOCcore技術(shù)來實現(xiàn)EPICS的數(shù)據(jù)接口，完成 LabV核技術(shù) 2012年2期2012-10-16
- 電四極透鏡中強流脈沖束的傳輸模擬
71)在加速器的束流傳輸中，電四極透鏡是強聚焦元件，適用于各種低能粒子的聚焦，一般用于1MeV以下的束流聚焦。強流脈沖束在電四極透鏡中傳輸?shù)哪M計算是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題，因為不同類型的粒子束分布產(chǎn)生不同的空間電荷場，而在束流運動過程中，空間電荷場也在不斷地變化，而且粒子運動的軌跡與空間電荷勢又是相互依賴的，最后，應(yīng)當(dāng)達到一種“自洽”的結(jié)果，在計算強流束的傳輸時求得自洽解是非常必要的[1]。非強流脈沖束在電四極透鏡中傳輸時，束流中離子間的空間電荷力與外加聚焦核技術(shù) 2012年11期2012-09-23
- 基于CD4098的輻照加速器束流檢測儀的研制①
鞍山43100)束流檢測儀是加速器調(diào)試和運行的重要診斷手段，利用束流檢測儀進行各種束流參數(shù)的測量為機器的研究和完善提供了重要依據(jù)，人們常稱之為加速器的“眼睛”.國內(nèi)外加速器實驗室都非常重視束流檢測及其應(yīng)用研究［1－3］.中國科大艾克公司河南漯河工業(yè)園的工業(yè)電子輻照加速器，為了保護傳送帶等設(shè)備，要求對束流進行檢測并且檢測系統(tǒng)與機械傳送帶構(gòu)成互鎖，這樣當(dāng)束流丟失或束流強度不足時可以切斷傳送帶的運行.輻照加速器積分束流脈沖波形(束流脈沖波形已通過示波器反相):其佳木斯大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2012年3期2012-08-21
- 醫(yī)院中子照射器I型堆超熱中子束流孔道的優(yōu)化設(shè)計
NCT 超熱中子束流孔道[2，3]，該孔道最初采用 Al和Al2O3作為慢化材料來設(shè)計超熱中子孔道，其幾何結(jié)構(gòu)橫截面圖如圖1所示。在設(shè)計BNCT超熱中子束流方面，Al和Al2O3慢化材料的性能不如專用材料 FLUENTAL[4]，因此，最初采用 Al和 Al2O3慢化材料設(shè)計的超熱中子通量密度較小，約為4.58×108cm－2·s－1，沒有達到 1.0 ×109cm－2·s－1的國際通用要求。因此，為了進一步提高IHNI－1堆超熱中子孔道的束流強度，文章利中國工程科學(xué) 2012年8期2012-08-18
- 醫(yī)用回旋加速器工作狀態(tài)下束流穩(wěn)定性分析
加速器工作狀態(tài)下束流穩(wěn)定性分析徐緒黨，劉 標，李殿富，楊 偉南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，江蘇 南京 210029目的分析醫(yī)用回旋加速器兩種工作狀態(tài)下加速束流的基本特征；監(jiān)測加速器在較高負荷運行條件下的束流穩(wěn)定性。方法利用高純氫氣作為離子源氣體，分別自加速末端提取單、雙束流，測試兩種條件下離子源電流、引出束流及加速環(huán)境的真空度隨時間的變化趨勢。結(jié)果真空腔的真空度、離子源電流及準直器電流在雙束流測試時變化幅度相對較大，兩種測試條件下，真空度及離子源呈緩中國醫(yī)療設(shè)備 2011年3期2011-10-09
- 超級質(zhì)子-質(zhì)子對撞機中束流熱屏模型的熱力學(xué)性能分析