束流
- 基于DSP 的电子束选区熔化束流调控系统的研制*
技术研究院 高能束流发生器实验室 北京 100024；2.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院 北京 100191）0 引言电子束选区熔化增材制造具有成形速度快、成形效率高、能量利用率高、成形件力学性能优异等优势，在航空航天、生物医疗和汽车制造等领域获得广泛的应用[1-3]。为了获得稳定的电子束流输出，保证电子束选区熔化成形的质量，不仅需要高可靠性的电子枪与高压电源系统，还需要稳定可靠工作的束流调控系统。为了提高电子束流输出的稳定性，研制了一套基于DSP
电子技术应用 2023年10期2023-11-10
- 应用于电流量子化的电子束优化
了后端加速结构的束流质量。因此，加速领域对电子束源的要求日益提高。目前，电子束源主要分为直流高压电子枪和微波电子枪。其中，热阴极高压电子枪因其技术成熟、性能稳定、工作寿命长等一系列优点而得到广泛的应用[7-8]。现有的同步辐射光源多采用热阴极高压电子枪作为电子束注入源。如国内的国家同步辐射实验室第二代合肥光源(Hefei light source,HLSII)电子直线加速器的电子束注入源[9]、上海同步辐射光源(Shanghai synchrotron r
自动化仪表 2022年12期2022-12-23
- 准阻抗匹配传输式的外移动式束流探测器标定装置的研发与使用
621900)束流探测器是加速器的重要组成部件之一，其主要有荧光靶、法拉第筒、罗果夫斯基线圈、条带型束流探测器、纽扣型束流探测器、壁电流探测器、磁探针以及谐振腔探测器[1-6]。这些探测器多用来诊断束流流强和束心位置，使用前，均需要进行束流标定。1999年，为诊断强流直线感应加速器的束流位置，代志勇等[7]利用标定装置标定了电阻环束流探测器。2002年，谢宇彤等[8]用高压发生器和两根75 Ω电缆与模拟杆连接，其中一端悬空，模拟电子束流，对电阻环束流探测
原子能科学技术 2022年12期2022-12-16
- BNCT02加速器设计及离子源调试
采用可进一步减少束流沉积在靶上的热密度，增大锂靶的热负荷能力和减小锂靶的水冷难度.这时，加速器只需要一台电子回旋共振（ECR）离子源、一台射频四极加速器（RFQ）及必要的束流传输线即可.束流整形体（BSA）的中子学计算表明，当RFQ的输出能量约为2.8 MeV、束流功率为40 kW时，中子的通量便满足BNCT治疗的要求，此时所需要治疗时间约为30 min［6］.2020年，中国科学院高能物理研究所完成了国内首台基于加速器的BNCT实验装置BNCT01.BN
白城师范学院学报 2022年5期2022-12-06
- 18 MeV 自引出回旋加速器关键技术
校正磁铁增大引出束流的接受度;对于谐波线圈,通过磁场二次谐波变化,分析束流特性并确定谐波线圈的位置,在扫描不同的谐波线圈面电流情况下,得到束流的引出情况,进而将束流的相空间推送到接受度以内.为了让打靶束流的径向和轴向尺寸匹配同时引出更强的束流,选择doublet 结构的磁通道并给出设计思路.最终束流的尺寸为30.5 mm×12.9 mm,能够引出的粒子占成功加速粒子的82.62%.1 引言目前国内外商用的医用回旋加速器,一般采用的是内源H-离子源,引出流强
物理学报 2022年21期2022-11-14
- 中国原子能科学研究院紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术研究
20 μA，并在束流线末端的束流收集器上获得了最高52 kW的靶上束流功率，加速-引出束流损失小于1%；并实现了从10 pA到数百μA共计7个量级跨度的流强供束范围。建成的BNCT用的质子回旋加速器，也是我国首次自主研发成功的引出质子束流强达到mA量级的强流质子回旋加速器。在系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器研发过程中，CIAE对剥离引出后的束流色散效应、剥离膜与束流夹角对引出后的束流品质的影响、剥离膜单圈引出等紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术方面展开
原子能科学技术 2022年9期2022-10-10
- 同步加速器慢引出束流频谱定量分析及其应用
同步加速器慢引出束流的时间均匀性是慢引出研究中极为重要的指标。同步加速器慢引出的束流常用于质子/重离子治疗[1-2]或一些物理实验[3-4]，在这些应用场景中均希望引出束流强度在时间上尽可能均匀，实际中由于各种因素的影响，引出束流的强度发生抖动，形成束流纹波，时间均匀性变差。如何抑制束流纹波，提高引出束流的时间均匀性，一直是同步加速器慢引出领域的重点研究方向。对引出束流的时间均匀性进行优化前需明确优化目标，通常通过对引出束流频谱的分析得到不均匀性或束流纹波
原子能科学技术 2022年9期2022-10-10
- 激光同轴送粉增材制造粉末束流关键特征表征与分析
关研究表明，粉末束流粉末从环形同轴喷嘴送出后，其空间分布特征，即粉末束流的汇聚性会直接影响到熔覆层的尺寸特征，进而对增材制造效率和构件的成形质量产生重要影响[5-6].粉末束流是由气体和固体粉末颗粒组成的气-固两相流，将汇聚后的粉末束流精准、可控、稳定的送进激光辐照所形成的液态熔池中，是实现该制造方法高精度、高质量和批量化生产的先决条件.粉末颗粒从环形喷嘴送出后，先汇聚再发散，在空间上是一种离散的三维轴对称结构，常规的检测方法很难精准获取粉末束流的关键特征
焊接学报 2022年8期2022-09-28
- SESRI 300 MeV 同步加速器注入线的传输效率与接受效率*
注入点,要求质子束流强达到250 µA,重离子束达到50eµA,束流的动量散度Δp/p要控制在 ± 0.2%.目前SESRI 300 MeV 同步加速器已完成设备安装和设备独立调试,在带束调试之前需要进行全尺寸多粒子跟踪计算,分析发现注入线接受度的关键决定因素及其背后的物理机制,解释束流调试过程并提高调束的效率.注入线不但要保证较高的传输效率,减少束损,还需要保证注入点的离子束在一定的能散和相宽之内,能够被同步环接受.SESRI 300 MeV 同步加速器
物理学报 2022年11期2022-06-18
- 宽范围高精度电子枪系统的设计与验证
电子枪是产生电子束流的装置，最常用的两极枪结构由发射电子的阴极和引出电子的吸极构成。栅控的三极电子枪是在两极枪的基础上，在靠近阴极处增加用于控制电子束的第三极栅极。相对于调控阴极温度或吸极电压的方式，用栅极电压来调控电子束流，调节精度更高响应时间更快。栅极的常用结构是由栅丝构成的正交、轮辐等形状的栅网［1-4］，也有少量栅极使用栅孔［5-6］。栅极上加相对于阴极的负电位用于调节和截止电子束，或者加相对于阴极的正电位用于增强引出电子束的能力［2，7-9］。电
核技术 2022年5期2022-06-09
- 用于碳离子束流布拉格峰展宽的新型多孔结构体的模拟
放射治疗中，粒子束流凭借特殊的布拉格峰（Bragg Peak，BP）能够在精准消灭肿瘤细胞的同时，有效地保护正常组织［1-2］。区别于质子束流，离子束流（如碳离子束流）拥有较高的线性能量传递，从而具备较强的相对生物效应，有更高的概率使双链DNA断裂，可以更有效地对辐射不敏感的肿瘤进行治疗［3-5］。通过使用点扫描技术，能够应用不同能量层对肿瘤进行划分治疗，这种方法可使粒子束流放射治疗的剂量在肿瘤中分布得更加适形［6］，但是粒子束流特别是碳离子束流的BP十分
核技术 2022年5期2022-06-09
- 束团相空间分布重建技术在西安200 MeV质子应用装置的应用
100084)束流的相空间分布是粒子加速器的关键参数，在西安200 MeV质子应用装置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility, XiPAF)调试过程中，相空间分布的测量是比较加速器物理模型与实际模型的偏差及预测沿线束流包络分布的重要基础。三截面法和四极铁扫描法是被广泛应用的相空间分布间接测量方法[1-2]，通过测量3个截面重建束流相空间分布，具有对束流影响小、测量速度快的特点。由于三截面法和四极铁扫描法仅利用
现代应用物理 2021年3期2021-11-10
- 西安200 MeV质子应用装置60 MeV束流慢引出效率优化
和RF-KO实现束流慢引出，XiPAF同步环的布局图如图1所示。图1 XiPAF同步环布局Fig.1 Layout of the XiPAF synchrotron引出前，将同步环的水平工作点调至三阶共振点附近，在同步环上对称放置2块极性相反的共振六极铁(SR)用于驱动三阶共振，在SR的作用下，束流归一化横向相空间的相图会由圆形逐渐形变成三角形，粒子的相运动被稳定三角形划分为2个区域：三角形内部，相轨迹闭合，为稳定区；三角形外部，相轨迹发散，为非稳定区。稳
现代应用物理 2021年3期2021-11-10
- 162.5MHz RFQ加速器的单束团选择
精度核测实验中，束流的品质极其重要，束流品质内包含了束流脉宽时间长度。例如在利用中子飞行时间（Time of Flight，TOF）测量中子双微分截面时，中子束的脉宽时间长度过长会对探测器标定的时间精度影响很大，因此希望在单个中子束脉冲时间长度符合要求的情况下，尽可能地含有完整单束团，不能在其附近含有多余的前后束团的信息。在利用TOF进行核测实验时，提供符合其束流脉宽要求的中子束流的常用方法是用束流斩波器（Chopper）进行束流脉宽的调制［1］。Chop
核技术 2021年5期2021-05-24
- 中国散裂中子源加速器前端运行及改进
（RCS）和两条束流传输线构成.负氢直线加速器由一台能量为50 keV 的潘宁表面等离子体负氢离子源（IS）、一条长度为1.6 m 的低能束流传输线（LEBT）、一台能量为3.0 MeV 的射频四极加速器（RFQ）、一条长度约为3.0 m 的中能束流传输线（MEBT）、一台能量为81 MeV 的漂移管直线加速器（DTL）及一条长度约为150 m的高能束流传输线（HEBT）组成.如图1所示，加速器前端系统是指直线加速器的起始部分，包含负氢离子源、低能束流传输
白城师范学院学报 2021年2期2021-05-06
- 上海硬X射线自由电子激光装置调试用束流收集桶的设计
段)有一调试用的束流收集桶，BC3段的调试电子流强为0.3 μA、能量为7.7 GeV。从对电子能量吸收的角度，确定了束流收集桶的结构，用ANSYS 17.0对束流收集桶进行了热分析；由于主加速器整体位于地下29 m，因此对束流收集桶的辐射防护设计主要考虑其剩余辐射的影响。图1 SHINE装置的布局图Fig.1 Layout of the SHINE in Zhangjiang Science City1 热分析欧洲X-Ray自由电子激光装置[1]、美国I
辐射防护 2020年6期2021-01-28
- 超级质子-质子对撞机中束流热屏的热-结构耦合模拟分析*
710049)束流热屏(beam screen)是新一代高能粒子对撞机中的重要部件,用于将束流在管道中运行时产生的热量转移到冷却系统中,同时通过束流热屏上的排气孔将残余气体输送至冷管壁上,维持良好的真空度.然而,在转移热负载的过程中,温度变化产生的形变会影响束流热屏的结构稳定性.如何在保证束流热屏良好传热性能的情况下,尽量减小形变是优化束流热屏结构设计的关键问题之一.本文采用ANSYS软件对束流热屏模型的传热性能和力学性能进行了模拟,并优化了束流热屏结构
物理学报 2021年1期2021-01-14
- 地面模拟空间电子环境束流均匀化设计
小功率加速器输出束流束斑直径一般为毫米量级，其功率过于集中而无法直接用于抗辐照试验，需要将束斑扩大，一方面可以降低束流单位面积上的功率，以便接近地外空间的实际情况；另一方面可以扩大辐照工作区域，以便提高试验研究的工作效率。束斑扩大的方式一般通过扫描磁铁将束流周期性扫描开，使束斑连续铺满扩大的平面，或者通过四极磁铁散焦原理，将束流的每个束团直接扩束分布到所需的面积。本模拟装置要求被辐照平面电子均匀分布。国内外常用的束流均匀化方式主要有扫描均匀化［2］、扩束均
核技术 2020年12期2020-12-18
- 用于锦屏深地核天体物理研究的强流加速装置的设计与试验进展
计划建设一台最高束流强度10 mA、最高端电压400 kV的低能强流加速装置。该加速装置的设计指标与LUNA的同类装置相比束流强度提高了约1个量级，建成后将成为当今世界上束流强度最高的深地实验室加速装置。本文将介绍该加速装置的物理需求、装置布局及设计考虑和装置的地面调试实验进展。1 JUNA对加速装置的需求开展核天体物理研究关注能区核反应的直接测量存在诸多困难。首先，这类核反应截面非常小，除采用屏蔽降低本底、提高探测器效率等外，还要求加速器所能提供的束流强
原子能科学技术 2020年11期2020-11-25
- 束流漂移对硅条探测器阵列测量的影响
有效的测量时间和束流强度一定的情况下，实验探测到的各角度粒子数必须达到足够进行后续物理分析的统计量，这同样要求探测器阵列具有足够大的立体角和足够高的探测效率。近年来，随着半导体探测器技术的不断发展，多个平面硅工艺的难题得到了解决。氧化钝化、离子注入、光刻等技术的使用使得半导体探测器的性能大幅提高。借用这些新的设计和工艺研制出了大面积双面硅条探测器(DSSD)[2]。DSSD是一种PIN型半导体探测器，其正、背面均由多条电极构成，电极相互垂直，可同时给出两个
原子能科学技术 2020年7期2020-07-14
- 烧蚀对强脉冲离子束在高分子材料中能量沉积的影响*
表面的烧蚀产物和束流的相互作用， 可能对束流在靶中的能量沉积产生影响， 进而影响烧蚀情况下的束流分析和相关应用的优化. 本文采用红外成像方法对横截面能量密度1.5—1.8 J/cm2的强脉冲离子束在304不锈钢和高分子材料上的能量沉积进行了测量分析. 结果表明在高分子材料上， 在超过一定能量密度后， 束流引发材料表面烧蚀产物的屏蔽效应使得大部分束流能量不能沉积在靶上. 采用有限元方法对束流引发的温度场分布进行了计算， 验证了高分子材料的低热导率以及低分解温
物理学报 2020年11期2020-06-30
- 120 MeV电子直线加速器束流准直研究
时间同步的高品质束流。电子束团在传输过程中，会受到束线上的各种元器件误差的影响，如果束流偏离设计的中心轨道，就会影响束团发射度等参数，为了获得更好的束流参数，应要对束流轨道进行测量和控制。传统机械准直方法的精度通常在百微米量级，难以满足120 MeV电子直线加速器的50 μm以内的准直要求。20世纪80年代逐渐发展起来了一种基于束流的准直技术，该方法不依赖机械测量工具的高度精密性，通过逐个扫描四极磁铁的电流值，配合束流位置检测器（Beam Position
核技术 2020年6期2020-06-15
- 中性粒子标定源中聚焦系统的研究
分,因为它决定着束流的传输效率,可以调节束流的焦点位置和焦斑大小.在本工作中,采用CST软件研究了束流在中性粒子标定源中的传输随聚焦系统各部件间的距离、电压的变化情况;利用离子源测试装置对束流剖面进行了初步的测定,并将实验结果与模拟数据进行了对比分析.2 中性粒子标定源中聚焦系统的组成中性粒子标定源主要由离子源、聚焦系统、中性化室等组成,其结构框图如图1所示.聚焦系统由三部分组成,分别是单透镜、加速管(具有加速和聚焦作用)和电四极透镜.图1 中性粒子标定源
四川大学学报（自然科学版） 2020年1期2020-01-10
- 中国散裂中子源加速器注入束流损失调节研究
束的初始状态，对束流累积和束流加速过程具有重要的影响。注入束流损失[5]是限制RCS能否在高功率下运行的决定性因素之一。CSNS注入系统采用H-剥离技术和相空间涂抹方案，由4块水平固定凸轨磁铁(BC)、4块水平涂抹凸轨磁铁(BH)、4块垂直涂抹凸轨磁铁(BV)、2块切割磁铁(ISEP)和主剥离膜及次剥离膜组成[6-8]。注入系统束流调节是CSNS加速器束流调节的重要组成部分。注入束流调节的核心内容是注入束流损失调节。为控制注入束流损失、提高注入效率，本文研
原子能科学技术 2019年9期2019-09-14
- 高能同步辐射光源低能束流输运线设计研究
磁铁[5]等，将束流自然水平发射度降到了60 pm·rad以下，甚至可达到34.2 pm·rad。HEPS由1台500 MeV直线加速器、1条500 MeV的低能束流输运线、1台500 MeV～6 GeV的能量增强器、2条6 GeV的高能束流输运线、1台6 GeV的储存环以及同步辐射光束线和实验站组成。本文进行HEPS低能束流输运线的设计研究，低能束流输运线的作用是将直线加速器中加速到500 MeV能量的电子束流稳定高效地从直线加速器的终点传输到增强器的注
原子能科学技术 2019年9期2019-09-14
- 超级质子-质子对撞机中束流热屏模型的热力学性能分析
速器中高强度粒子束流在运行过程中会通过不同的物理过程在真空室内壁产生能量沉积。为提高真空管道内的散热能力，需采用位于超导磁铁内部的束流热屏来拦截和转移这些热负载。束流热屏作为高能粒子加速器超高真空系统的一部分，通过降低束流管道上低温冷凝气体分子的同步辐射光致解吸产额，从而降低压强不稳定性。由于超导磁铁内的空间非常狭小，因此细长束流热屏冷却也带来了低温传热和流体流动方面的基础问题。基于我国提出的超级质子-质子对撞机(SPPC)项目[1-3]，本工作提出了适用
原子能科学技术 2019年9期2019-09-14
- 100 MeV强流质子回旋加速器的调试
MeV连续可调，束流强度200 μA，可双向引出[1-2]。CYCIAE-100包含了离子源系统、注入及中心区系统、主磁铁系统、高频系统、束流引出系统、束流输运系统等20多个子系统。紧凑型回旋加速器的结构特点是主磁铁采用整体型紧凑结构，其他加速器主体及束流诊断、引出等子系统均设计、安装于紧凑磁铁之中。为确保加速器高效运行，实现加速器引出束流的高功率，对加速器的调试提出了高度要求。目前该加速器完成分系统、整机调试，已开展多项物理实验。本文介绍CYCIAE-1
原子能科学技术 2019年9期2019-09-14
- 基于CSNS壁电流探测器数据采集的定制示波器的研制
部分之一，加速器束流测量系统在加速器的调束、运行及机器研究过程中起重要作用。运动的带电粒子束在金属真空盒内壁上会感应出壁电流，形成一正比于束流流强的压降，被用来测量束团纵向尺寸以及流强的相关信息。壁电流探测器(WCM)被广泛应用于世界各大加速器实验室中[2]，如美国FERMI实验室和欧洲核子中心CERN。FERMI实验室的壁电流测量基于集总电路模型，测量信号频率宽度为3 kHz～4 GHz；而欧洲核子中心的基于微波网络原理的WCM，频带范围可到30 GHz
原子能科学技术 2019年9期2019-09-14
- 用于NPA标定系统的高频离子源研制
需要用能量可变、束流强度可调的中性粒子对其进行系统标定.为了对核工业西南物理研究院用于HL-2A/M上的NPA装置进行实验标定，四川大学原子核科学技术研究所开展了NPA标定系统的研制工作，研制的NPA标定系统主要由高频离子源、束流初聚系统、E×B速度选择器、加速管、电四级透镜、静电偏转板和中性化室等组成.本论文主要介绍研制的用于NPA标定系统上高频离子源的参数设计及性能测试.2 离子源与测试平台2.1 离子源高频离子源的组成包括离子产生部分 (放电管、高频
原子与分子物理学报 2019年5期2019-04-28
- 100 MeV质子双环双散射体扩束方案设计*
面积、均匀化质子束流的需求, 针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器提供的100 MeV质子进行了双环双散射体扩束方案设计. Geant4模拟表明该方案可在2.4 m位置产生一个均匀性为 ±1.89%、半径为8 cm的照射野, 在5 m位置产生一个均匀性为 ±5.32%、半径为20 cm的照射野. 此外, 利用Geant4对双环双散射体扩束方法的基本原理进行了进一步探索, 并对第二散射体后加速器管道、初始束斑尺寸、照射野形成距离、改变入射质子
物理学报 2019年5期2019-03-26
- 正电子致电离截面实验中束流强度的在线测量
。目前由于正电子束流的获取方法有限，因此对正电子致原子内壳层电离的实验研究较少。Nagashima等[7-9]关于5～30 keV正电子致Ag原子L壳层和Cu原子K壳层电离截面的测量及田丽霞等[10-11]关于6～20 keV正电子致Ti原子K壳层电离截面的测量中，均采用离线法获取正电子束流强度，即在整个实验过程中将正电子束流强度视为不变。而基于离线法确定的正电子束流强度很可能会导致实验结果不可靠，原因为：1)22Na衰变产生的正电子束流强度较弱(1 实验
原子能科学技术 2019年1期2019-02-14
- LIPS-300多模式离子推力器中和器优化研究
常工作中，发射与束流离子电流相等的电子电流来满足推力器保持电中性的组件。中和器稳定高效的束流离子中和能力，是保证离子电推进平台应用的关键，一方面通过对束流离子的中和保持航天器电中性；另一方面中和电子与束流离子高效的耦合，可以有效降低中和器和栅极系统结构材料的离子溅射刻蚀损失率，因此，中和器性能及其与推力器的匹配性一直是电推进研究的热点问题之一，特别是随着多模式离子推力器研发和应用，该问题显得更为重要。自离子推力器研制之初，即意识到束流离子中和问题的重要性，
真空与低温 2018年1期2018-04-24
- 逐束团位置对束流横向反馈的影响分析
斌逐束团位置对束流横向反馈的影响分析张宁1赖龙伟1段立武1,2冷用斌11（中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海 201800）2（中国科学院大学 北京 100049）为了提升上海光源储存环横向反馈系统的性能，进一步优化抑制束团串内部横向耦合不稳定性，需要更深入了解现有束流反馈系统模式下的工作状态。用逐束团位置在线采集的方法，在束流诊断实验中获取横向反馈系统不同反馈作用力条件下的逐束团位置信息。通过离线频谱分析，得到束团串横向不稳定振荡振幅随反馈作用
核技术 2017年12期2017-12-19
- 电子束焊接过程束流品质的调控技术
）电子束焊接过程束流品质的调控技术滕文华，余 洋，沈显峰，张伟超（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900）研究到达工件前的束流品质，束流品质的量化表征是通过基于二次电子的间接测量方式和基于能量密度测试传感器的直接测量方式相结合来实现。通过自动束流对心和矫形程序实现对束流品质偏移距离和形貌因子两个表征参数的调控，并使其达到最优。研究电压、束流、聚焦电流等电子束焊接工艺参数与束流的三维能量分布指标的内在联系。通过建立的二次方模型，利用Des
电焊机 2016年7期2016-12-07
- 宽带束离子注入机均匀性调节与控制方法研究
中单个磁极调节的束流均匀性影响曲线，拟合曲线，建立束流均匀性影响模型，进一步推导出调节模型。在实际应用中，设计合理的控制方法，根据束流的实际情况，采用内/外插值法，适时调节束流均匀性影响模型参数组，可改善模型的适应性。经过测试表明，采用基于束流均匀性调节模型的迭代调节方法，可实现束流均匀性调节，测试注入300 mm硅片的方块电阻均匀性达到1.17%。宽带束；离子注入机；均匀性调节；迭代算法离子注入剂量均匀性与重复性是注入工艺最重要的指标之一，直接影响到器件
电子工业专用设备 2016年10期2016-11-23
- Review on Space Charge Compensation in Low Energy Beam Transportation
间电荷效应会导致束流发射度的增长，束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电荷补偿是指束流可以通过吸收与束流电性相反的粒子从而减少束流空间电荷发散力的一种效应.北京大学自主开放了PIC－MCC空间电荷补偿模型，该模型被应用在H＋和H－束流的空间电荷补偿模拟当中，且得到了与实验符合得比较好的结果.强流加速器；低能束流传输段；空间电荷效应；空间电荷补偿；PIC－MCC10.14182／J.cnki.1001－2443.2016.0
安徽师范大学学报（自然科学版） 2016年3期2016-10-17
- HLS-II储存环束流清洗状况
LS-II储存环束流清洗状况文鹏权 宋一凡 李 兵 宣 科 刘功发（中国科学技术大学 国家同步辐射实验室 合肥 230029）描述了一种基于关系数据库的电子储存环束流清洗状况的分析方法，结合HLS-II (Hefei Light Source II)历史数据库讨论了储存环束流寿命、束流流强和真空压强等数据的选取条件，采用MATLAB编写了数据处理和分析程序，对HLS-II自2014年调试以来的大量历史数据进行了分析。HLS-II储存环在2014年11月因更
核技术 2015年10期2015-12-13
- HLS脉冲八极磁铁注入方案设计与研究
存环上新兴的一种束流注入方案，具有注入元件少和对储存束流扰动小等优点。本文研究了在合肥光源(Hefei Light Source, HLS)上储存环采用单块脉冲八极磁铁实现束流注入的设计方案。通过物理过程推导和计算，在储存环上选择合适的八极磁铁的安装位置，初步确定相应的磁铁参数。对注入过程进行跟踪模拟，结果验证了注入束流的存活效率较高，对于储存束流的扰动比脉冲四极磁铁和脉冲六极磁铁注入方法更小，证明了在HLS上采用单块脉冲八极磁铁完成注入过程是可行的。电子
核技术 2015年6期2015-12-02
- 脉冲束流电子束焊接技术综述
加速和聚焦的电子束流轰击工件，从而产生热量，使金属熔合。焊接时经加速的电子束运动速度能够达到0.3～0.7倍光速，焊接能量密度高达107W/cm2，这使得电子束在撞击金属工件时能够产生深而窄的孔腔，被称为“匙孔”。电子束焊因“匙孔”效应能够使焊接热量传送到工件内部，能够形成深宽比大、变形小、缺陷少的焊缝，因此在航空、航天、汽车、电子等工业得到了广泛的应用。从束流调制形式上分，电子束焊可分为连续束流电子束焊和脉冲束流电子束焊。目前工业生产中应用广泛的电子束焊
航空制造技术 2015年11期2015-05-31
- 东方超环准稳态中性束注入装置束流限制器结构设计
束物理效应，高能束流在传输过程中会不断发散而超出束流通道，进而引发一系列真空甚至热问题。束流限制器正是为了避免上述问题而布置在束流通道上用以吸收发散束流的热流承载部件。根据束传输过程，束通道中每两个部件间隔较大处一般考虑布置有束流限制器，主要分布于：离子源出口处、气体挡板入口处、气体挡板返回口处、偏转系统入口处、偏转系统出口处和漂移管道入口限制器处。当束能量较高或束参数不匹配时，束流限制器上沉积能量大、分布不均匀。因而，合理设计束流限制器结构对实现高功率N
原子能科学技术 2015年2期2015-03-20
- CSRm 束流准直器模型腔设计
）近年来，放射性束流物理、等离子体物理、高能天体物理等物理学的研究急需重离子加速器提供高能强流重离子束流［1］。如在等离子体物理实验中，为了在Au材料上实现1 MJ／g的能量沉积率以探测物质内部结构，在束斑尺寸为1mm 的条件下，需提供1.5×1012（粒子数／脉冲）的铀离子束，且束流能量需达到1GeV／u以上。如此之高的重离子累积数和能量将对加速器的设计提出严峻挑战，因为在重离子加速器中累积的离子数受限于束流本身的空间电荷限，与A／q2（A 为质量数，q
原子能科学技术 2015年2期2015-03-20
- 离子推力器束流下降原因分析
在工作启动后，其束流随工作时间的推移出现下降的现象，并且随时间推移趋于稳定。由于离子推力器引出的束流与推力成正比[2]，其束流的下降，直接导致推力的减小，严重影响离子推力器的性能。离子推力器引出束流主要与离子光学系统（亦称栅极组件）、放电室推进剂流量，以及放电电流和电压相关。栅极组件的几何参数和加速电压直接影响束流的大小；放电室推进剂流量不但限制了束流极限值，而且其流量的稳定性也会引起束流的变化；放电电流大小也确定束流的大小，根据设计经验，束流通常占放电电
真空与低温 2014年5期2014-12-04
- 医用回旋加速器束流损失率的温度调节
协调[1-4]。束流诊断系统是其最重要的子系统之一，该系统保证加速粒子的正常加速，进而完成相关核反应；粒子加速过程最大的问题之一是尽量减少束流的损失[5]。笔者通过改变粒子加速环境的温度，观察温度对束流损失的影响，并通过调整磁场系统的励磁电流以“弥补”温度因素的影响，以使束流损失达到最小。1 材料与方法1.1 仪器与试剂医用回旋加速器PETtrace（美国GEmedicalsystem），98%的高纯富氧水H2O18（常熟，华益埃索托普公司）。1.2 方法
医疗卫生装备 2014年5期2014-11-23
- BES Ⅲ束流管应力场的有限元分析与实验研究
1.89 GeV束流能量下，对撞亮度达3.01×1032cm-2·s-1。束流管位于探测器北京谱仪Ⅲ(BES Ⅲ)的中心位置，安装在漂移室的内筒里，正负电子经加速聚焦后，在束流管中对撞并产生次级粒子，BES Ⅲ对穿出束流管的粒子进行探测以探索新的物理现象。为降低探测本底，提高对末态粒子的动量分辨率，高能物理实验要求探测区内材料密度越小越好，壁厚越小越好(假设壁厚为零)；对于非探测区，为最大程度地减少同步辐射产生的散射光子进入探测区，要求非探测区内材料密度越
原子能科学技术 2014年7期2014-08-08
- RFQ冷却聚束器束流冷却后的性质模拟
0)缓冲气体冷却束流被广泛运用于各种核谱仪设备中，如ISOLTRAP[1]、HIPTRAP[2]、JYFLTRAP[3]、LEBIT[4]、CPT[5]、LPT[6]等。为克服束流的横向发射度和纵向能量分散较大的缺点，满足高精度测量的需要，国外一些大型实验室采用在放射性束流线后增加一个旨在降低束流发射度和能量分散的RFQ冷却聚束器，以高效率地收集和冷却经充气反冲质量分离器分离后的次级束流，使其具有非常小的发射度和能量分散，并把冷却后的高品质束流传输至后续设
原子能科学技术 2014年8期2014-08-08
- 高电荷态重离子束流产生技术的研究
须进行基于加速器束流的地面模拟实验，测量器件单粒子效应敏感度，获得发生单粒子效应的阈值和饱和截面，结合预定轨道的辐射环境，对其SEE特性进行评估[3]，只有抗单粒子加固性能符合要求的器件才能使用。北京HI-13串列加速器具有更换离子种类方便快捷、束流能量分辨率高、单色性好且连续可调等优点。自1992年在该加速器上开展国内首次加速器SEE实验以来，已开展了大量的以航天应用为背景的空间辐射效应模拟研究[4-5]，是目前国内最适用于星用器件抗辐射加固性能评估地面
原子能科学技术 2014年7期2014-08-08
- CSNS直线加速器空间电荷效应的模拟研究
步加速器提供注入束流，该注入器由前端加速器和漂移管型直线加速器(DTL)组成。前端加速器包括50 keV潘宁H-离子源、低能束流输运线(LEBT)、3 MeV射频四极加速器(RFQ)、中能束流输运线(MEBT)，漂移管型直线加速器将束流从3 MeV加速到81 MeV[1]。CSNS一期的设计束流功率为100 kW，并保留未来升级到500 kW束流功率的能力，与之相对应的直线加速器(LINAC)的设计峰值流强分别为15 mA和30 mA。在强流直线加速器中，
原子能科学技术 2014年5期2014-08-07
- BES Ⅲ束流管温度场的数值模拟及实验研究
1.89 GeV束流能量下，对撞亮度达3.01×1032cm-2·s-1，在τ-粲物理研究领域处于国际领先水平。束流管位于BES Ⅲ的中心位置，安装在BES Ⅲ子探测器漂移室的内筒，两端与加速器连接，正负电子经直线加速器和储存环加速聚焦后，在束流管中对撞并产生次级粒子，次级粒子穿出束流管，利用BES Ⅲ进行粒子探测以探索新的物理现象。由于亮度大幅度提高，BEPC Ⅱ运行时将会有更多的辐射热负荷作用于束流管内表面，这些热负荷主要来自同步辐射光和高次模辐射光，
原子能科学技术 2014年4期2014-08-07
- HI-13串列加速器重离子辐照束流线的物理设计
加速器重离子辐照束流线的物理设计朱 飞1彭朝华1胡跃明1焦学胜1陈东风1曹亚丽21（中国原子能科学研究院核物理研究所 北京 102413）2（环境保护部核与辐射安全中心 北京 100082）重离子微孔膜是一种新型的过滤材料，其在医疗和生物制剂、电子工业、食品工业、环境科学、材料科学等领域有广泛的应用前景。应用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器提供的32S辐照聚酯薄膜研制微孔膜，其微孔均匀度由束流流强的均匀度决定，要求得到微孔均匀度好于90%。本文采用
核技术 2014年2期2014-02-17
- 高质量InGaN的等离子体辅助分子束外延生长和In的反常并入行为
了In组分与In束流之间的线性关系,发现在富金属区(In束流强度较大)生长的In0.25Ga0.75N出现了高In组分的相分离现象;Moseley等[8]报道了造成InGaN相分离的主要原因是吸附在生长前端的多余金属,并在富金属区获得了In组分为22%,(00.2)面X射线衍射(XRD)摇摆曲线半高宽为362弧秒的InGaN外延材料;Zhang等[9]通过研究生长温度对InGaN材料晶体质量的影响,在580°C的较高温度获得了高质量的晶体,其In组分为20
物理学报 2013年8期2013-09-27
- 三圆筒透镜强流脉冲束传输模拟计算
计算机模拟程序为束流传输系统的设计和研究提供了一个直观而又方便的工具，在各种类型加速器的设计中起着越来越重要的作用.在包括强流粒子加速器在内的各种束流传输系统中，三圆筒透镜是常用的聚焦元件.当强流粒子脉冲束在三圆筒透镜中传输时，不同类型的粒子束产生不同的空间电荷场，而在束流输运过程中，空间电荷场在不断变化，且粒子运动的轨迹与空间电荷势之间相互依赖，这就要求对强流脉冲束传输进行模拟计算时，其结果应是“自洽”的［1］.非强流脉冲束在三圆筒透镜中传输时，束流中离
郑州大学学报（理学版） 2013年1期2013-03-20
- 恒流模式直流流强检测系统的优化
de)，即宏观上束流流强不随时间衰减，微观上束流流强好于 1%的恒定水平。同时，这也需要高精度、高时效的直流流强检测系统对恒流注入实施诊断。本文介绍恒流模式下上海光源储存环直流流强检测系统。1 原直流流强检测系统原直流流强检测系统基于Bergoz NPCT型探头和 PXI数据采集处理平台，系统软件在 Windows平台上采用 LabVIEW 图形化编程语言进行开发，通过Shared Memory IOCcore技术来实现EPICS的数据接口，完成 LabV
核技术 2012年2期2012-10-16
- 电四极透镜中强流脉冲束的传输模拟
71)在加速器的束流传输中，电四极透镜是强聚焦元件，适用于各种低能粒子的聚焦，一般用于1MeV以下的束流聚焦。强流脉冲束在电四极透镜中传输的模拟计算是一个相当复杂的问题，因为不同类型的粒子束分布产生不同的空间电荷场，而在束流运动过程中，空间电荷场也在不断地变化，而且粒子运动的轨迹与空间电荷势又是相互依赖的，最后，应当达到一种“自洽”的结果，在计算强流束的传输时求得自洽解是非常必要的[1]。非强流脉冲束在电四极透镜中传输时，束流中离子间的空间电荷力与外加聚焦
核技术 2012年11期2012-09-23
- 基于CD4098的辐照加速器束流检测仪的研制①
鞍山43100)束流检测仪是加速器调试和运行的重要诊断手段，利用束流检测仪进行各种束流参数的测量为机器的研究和完善提供了重要依据，人们常称之为加速器的“眼睛”.国内外加速器实验室都非常重视束流检测及其应用研究［1－3］.中国科大艾克公司河南漯河工业园的工业电子辐照加速器，为了保护传送带等设备，要求对束流进行检测并且检测系统与机械传送带构成互锁，这样当束流丢失或束流强度不足时可以切断传送带的运行.辐照加速器积分束流脉冲波形(束流脉冲波形已通过示波器反相):其
佳木斯大学学报（自然科学版） 2012年3期2012-08-21
- 医院中子照射器I型堆超热中子束流孔道的优化设计
NCT 超热中子束流孔道[2，3]，该孔道最初采用 Al和Al2O3作为慢化材料来设计超热中子孔道，其几何结构横截面图如图1所示。在设计BNCT超热中子束流方面，Al和Al2O3慢化材料的性能不如专用材料 FLUENTAL[4]，因此，最初采用 Al和 Al2O3慢化材料设计的超热中子通量密度较小，约为4.58×108cm－2·s－1，没有达到 1.0 ×109cm－2·s－1的国际通用要求。因此，为了进一步提高IHNI－1堆超热中子孔道的束流强度，文章利
中国工程科学 2012年8期2012-08-18
- 医用回旋加速器工作状态下束流稳定性分析
加速器工作状态下束流稳定性分析徐绪党，刘 标，李殿富，杨 伟南京医科大学第一附属医院 核医学科，江苏 南京 210029目的分析医用回旋加速器两种工作状态下加速束流的基本特征；监测加速器在较高负荷运行条件下的束流稳定性。方法利用高纯氢气作为离子源气体，分别自加速末端提取单、双束流，测试两种条件下离子源电流、引出束流及加速环境的真空度随时间的变化趋势。结果真空腔的真空度、离子源电流及准直器电流在双束流测试时变化幅度相对较大，两种测试条件下，真空度及离子源呈缓
中国医疗设备 2011年3期2011-10-09