RFQ加速器的电磁场研究(英文)

使用SUPERFISH和MAFIA对射频四极加速器RFQ的加速腔完成了二维和三维电磁场计算。计算内容包括了加速器上的调谐器、耦合腔、真空接口和端部结构。其设计原则是尽可能地保持电场的纵向分布和四极截止频率保持不变。     

极低频电磁场暴露对大鼠学习记忆功能影响的研究

为了模拟职业工作场所极低频电磁场暴露对大鼠学习记忆和海马神经元的影响,设计50 Hz电磁场暴露系统,将实验组1(电场强度5 kV/m,磁感应强度78μT,50 Hz)和实验组2(电场强度5 kV/m,磁感应强度100μT,50 Hz)大鼠各20只,每天暴露8 h,每周5 d,持续8周。进行大鼠的学习记忆神经行为与海马脑区组织病理形态学变化研究,海马神经元细胞凋亡情况检测。结果表明,一定强度和时间的极低频电磁场暴露,具有明显的记忆功能损伤效应,对照组大鼠学习记忆能力明显强于实验组(p<0.05),神经行为功能损伤早于组织病理损伤和神经元细胞损伤,且磁场的影响较大。     

强流回旋加速器射频功率源末级谐振放大器的研制

为适应强流回旋加速器综合实验装置强流束调束需求,开展了对射频系统中功率源的末级谐振放大器的研制。功率源末级谐振放大器采用阴极驱动模式的三级真空电子管作为核心放大器件,充分地考虑了输入阻抗、输出调谐和输出耦合的调节需求,通过射频电路仿真和三维电磁场仿真等手段实现了对末级谐振放大器各参数的仿真。网络分析仪对末级谐振放大器的各项参数的测量表明:制造结果与设计参数高度一致;示波器对末级谐振放大器进行实验测试表明:8h假负载考验中功率稳定度好于1%,输出效率达70%,可为强流回旋加速器综合实验装置强流束调试提供射频功率的技术支持。     

脊型谐振腔的改进设计

脊型加速器最关键的部件是脊型谐振腔,本文根据射频性能对其进行了电磁场模拟与优化。为了进一步提高腔体的Q值和分路阻抗,提出了取消电极头。采用约束变量参数扫描方法对腔体机械参数进行了优化,在保持腔体谐振频率不变的情况下,找到了最优或合理的机械参数。研究结果表明,束流在谐振腔内加速次数的增加可提高腔体的分路阻抗。     

9MeV无损探伤电子直线加速器微波系统研制

微波系统是无损探伤加速器的重要部件之一,它产生频率2 998 MHz、脉冲功率2.6 MW的射频信号,并经传输波导馈入加速管,在加速管内形成驻波电磁场,加速电子到能量9 MeV。 为了保证磁控管稳定工作和运行,采用高功率四端环行器隔离加速管的反射,采用紧凑型定向耦合器分别对入射与反射的射频信号取样,监测功率电平、频率与微波包络波形,同时为自动频率控制装置提供鉴相信号,使磁控管工作频率自动跟踪加速管的谐振频率,从而获得稳定的能量与最大剂量率输出。波导系统充入0.18 MPa的六氟化硫,防止射频电击穿,提高系统运行的稳定性。该系统提供…     

强流回旋加速器综合试验装置谐振腔关键高频参数的测量方法研究

射频谐振腔体的特征参数,包括谐振频率、品质因数和并联阻抗等,对加速器的物理设计和束流调试具有重要的参考意义,是衡量射频系统性能的重要指标.其中,等效并联阻抗的准确测量,是确定加速电压的峰值与分布的有效途径,其难点在于测量方法或对局部电磁场有扰动,或信噪比较低.论文通过应用研究的方法,由二端口无源网络散射参数的定义出发,设计了先进的测量方案,采用了特殊设计的阻抗探针,获得了强流回旋加速器综合试验装置的加速电压分布.同时使用同样的方法,对100 MeV回旋加速器金属实验腔体的电压分布进行了实验研究,该结果与三维计算机仿真结果对比,相对误差小于1％.     

光电倍增管射频电磁辐射敏感性研究

分析了典型光电倍增管的电子束聚焦过程和射频电磁场对其干扰的机理,在此基础上利用脉冲光源和TEM小室设计了一套实验装置,开展了光电倍增管电磁辐射敏感性研究。在实验中通过观察光电倍增管计数率的变化,确定了其存在一个最敏感的干扰角度,找出了在此敏感角度下的干扰阈值和最易受干扰的频率点。最后对光电倍增管的两种电磁屏蔽措施进行了对比,给出了一种较为满意的设计方案,并应用于某型β射线探测器。     

用于加速器及其输运系统磁铁设计的数值计算方法

对于谱仪、加速器及其输运系统的磁铁设计,通常要求具有较高的精确度,有时必须对三维磁场进行计算。目前大多数采用数值方法进行分析。本文叙述了电磁场数值计算在这方面的应用,对各种计算法方的优缺点、计算结果以及它和实测值的误差进行了比较和分析。针对具体实例,对各种计算方法的运用进行了探讨。     

用于加速器及其输运系统磁铁设计的数值计算方法

对于谱仪、加速器及其输运系统的磁铁设计,通常要求具有较高的精确度,有时必须对三维磁场进行计算。目前大多数采用数值方法进行分析。本文叙述了电磁场数值计算在这方面的应用,对各种计算方法的优缺点、计算结果以及它和实测值的误差进行了比较和分析。针对具体实例,对各种计算方法的运用进行了探讨。     

选频电磁辐射监测仪器电波暗室比对测量分析

为了提高监测仪器比对结果的可比性,选择场强稳定且不受外界电磁环境影响的场所开展比对是必要的。本文分析总结了在标准电波暗室里开展选频射频电磁辐射监测仪器比对测量的经验和做法,通过比对,暴露出日常工作难以发现的问题,提出监测仪器期间核查相关建议;在稳定的、标准的电磁场环境开展比对,为电磁环境监测仪器比对提供一种新做法。     

强流质子回旋加速器射频功率源级间功率稳定性研究

本文对强流质子回旋加速器射频功率源固态放大组合与电子管末级间的功率稳定性进行了研究和分析,针对实验中表现出来的不稳定现象进行了计算和仿真。结果表明,灯丝在室温和运行状态下所导致的级间电压驻波比系数（VSWR）分别为1.06和6.89;末级输入调节电容随平行板电容间距变化过于剧烈。通过阻抗匹配仿真、三维电磁场仿真及实验研究解决了由灯丝阻抗变化导致的末级输入端VSWR过大问题,并将输入调节电容的敏感度由每0.5 mm改变10 pF降至每5 mm改变1 pF。     

用有限元方法求解电磁场方程

一、问题的提出当设计加速器电子枪和电磁场同位素分离器时,需要计算在各种不规则区域中电位u=u(x,y)的分布。未知函数u满足下面方程:     

CARR控制棒驱动机构试验样机电磁力研究

为获得中国先进研究堆(CARR)控制棒驱动机构电磁力及电磁场分布,对控制棒驱动机构进行了受力分析,设计制造CARR控制棒驱动机构试验样机。在试验样机上进行了电磁力试验,使用有限元分析软件Ansoft Maxwell对试验样机电磁场及电磁力分布进行仿真分析,计算得到了试验样机磁感应强度分布曲线和电磁力分布数据,以及永磁体磁场对电磁场的影响和结构参数对电磁力的影响。仿真结果与试验值符合较好,研究结果为CARR控制棒驱动机构电磁力研究和同类型控制棒驱动机构设计提供了参考。     

组合脉冲序列技术的研究

利用核技术进行违禁品的探测是近几十年来发展起来的一种新兴探测技术，中国原子能科学研究院从20世纪90年代就开展了核电四极矩共振NQR技术研究，这种技术的探测原理是由于氮原子核的电四极矩不为零，其非球对称部分与外加射频场相互作用引起能级分裂，并产生能级跃迁，在能级跃迁中，原子核会吸收外部电磁场的能量，辐射出相应频率的电磁波。     

辐射损伤潜径迹的纳米尺度观测研究

综述了近年来用扫描隧道显微镜 (STM )和扫描力显微镜 (SFM)在原子水平上观测辐射损伤潜径迹的研究及进展。详述了辐射损伤潜径迹的形貌、损伤范围、损伤数密度、损伤几率等 ,对损伤潜径迹直径与能损的关系、损伤过程及各种可能的损伤机制进行了分析和讨论。     

砷化镓体效应二极管中子辐照效应

本文研究了C、X和KQ等波段体效应二极管的中子辐照损伤效应。实验观察到中子辐照环境中体效应二极管低场电阻变大,工作电流和射频输出下降,VI特性变化,甚至使负阻特性消失。实验认为,器件性能退化是由中子辐照砷化镓材料的载流子去除效应引起的。     

EAST装置高功率宽带射频发射机系统研制

离子回旋波加热系统是EAST装置最重要的辅助加热工具,作为系统最核心的分系统之一,高功率射频发射机为加热等离子体提供射频波能量,对提高等离子体运行参数起着极为重要的作用。基于电路分析、传输线和波导谐振腔等相关工程理论,本文系统地总结了射频发射机系统高功率放大器输入输出回路、放大器级间匹配、寄生振荡抑制、腔体冷却等部分的设计原理和实现方法。在假负载上进行了系统测试,在设计频段内获得了1.5 MW的射频输出功率,测试结果表明系统达到了设计的技术指标。通过两轮EAST射频加热实验验证,发射机系统运行稳定可靠,满足射频加热等相关物理实验要求。     

功率射频研究试验系统研究进展

高功率射频技术是强流加速器技术的基础。建立高功率射频研究实验系统,为的是进行高功率射频元件、射频材料和射频测量技术研究,解决强流加速器射频系统的关键技术与设备,推动强流加速器的发展。 射频研究试验系统主要由稳定射频激励源、速调管放大器、高压脉冲调制器、水冷系统、波导传输系统、大功率测量装置和低功率监控装置组成。 系统的方案设计已完成。现已完成了稳定射频激励源设计。该激励源由稳频信号源和固态功率放大器组成。工作频率2856MHz,8h内的频率稳定度5×10-7,输出脉冲功率大于350W,脉冲宽度18μs,脉冲重复频率450～650Hz。射频激励源已按设计要求外协加工。     

HI-13串列加速器升级工程144MHz铜铌溅射超导腔物理设计

为设计HI-13串列加速器升级工程中的QWR铜铌溅射超导腔，利用电磁场计算软件和力学结构计算软件分析了QWR腔的高频特性和机械振动频率，并考虑到QWR腔在加工和运行时的环境温度差异，给出了QWR腔在常温加工时的几何尺寸。本工作还分析了QWR腔电磁场的不对称性对束流输运的影响。     

用于石油测井中子管的微型潘宁源的研制

为适应新一代石油测井中子管对小型化、稳定性好的离子源的要求,研制设计了一种阳极简直径为10mm的冷阴极潘宁离子源。通过优化结构设计、合理设计电磁场和屏蔽电磁场的干扰,此离子源应用于石油测井中子管具有放电电流稳定、中子产额高、工作性能好的特点,经实践证明能满足新一代石油测井中子管对离子源的要求。