碳及碳团簇负离子注入硅橡胶细胞相容性研究

通过在GIC4117串列加速器前注入器加装注入靶架以及扫描系统,建立了低能负离子注入平台,实现具有"Charge-up free"优点的负离子以及团簇负离子的注入,从而进行了碳及碳团簇负离子注入硅橡胶细胞相容性研究。水接触角测量表明,随着注入剂量增大到3×1015 cm-2,材料表面的水接触角从108.7°减小到103.1°,表面亲水性得到改善。XPS测试表明,随着注入剂量的增加,样品中碳含量逐渐减小,而氧和氮含量逐渐增加。基于上述结果对负离子注入硅橡胶细胞相容性改善的机制进行了讨论,最后在样品上进行了细胞培养实验。结果表明,负离子注入法是一种简单、有效提升硅橡胶细胞相容性的方法。     

射频负离子源关键参数测量系统研制

强流离子源是大功率中性束注入系统的关键部件之一,为了实现中性束注入系统的稳态运行,需要开展射频负离子源的实验研究。射频负离子源的负离子引出电流、引出总电流和引出电子流等关键参数的测量是射频离子源实验理论分析的基础,本系统通过信号调理隔离传输实现射频负离子源关键参数的测量。实验结果表明,系统测量采集数据精准可靠,运行稳定。     

应用数学与计算机技术：1 基于虚拟仪器的计算机控制系统在300kV负离子注入器中的应用

运用基于TCP/IP协议现场总线技术进行基于虚拟仪器的300kV负离子注入器计算机控制系统应用研究，提高了现有控制系统的智能化水平，同时采用先进的控制技术，根据加速器300kV负离子注入器运行的实际环境，分别从软件工程以及运行数据自动备份、底层PLC关键部分控制硬件以及现场仪器仪表与PLC，PLC与主控制室间数据传输等诸多方面进行综合研究，保证了控制系统的安全性、可靠性和稳定性。     

聚变堆中性束注入系统的电偏转器概念设计

中性束注入是磁约束核聚变研究重要的辅助加热和电流驱动手段.由于负离子源中性束注入系统束能量高、束斑大,电偏转已经成为剩余离子剥离的首选方案,其剩余离子剥离设备被称为电偏转器.电偏转器作为实现束流中性化的核心设备,其性能决定了中性束注入系统的工作效率.本文提出了聚变堆主机关键系统研究中负离子源中性束注入系统电偏转器的概念...     

强流负离子束系统中电子偏转磁场分布的计算

在大型受控核聚变装置所要求的高能、大功率负离子-中性束注入器的负离子束系统中,对伴随负离子引出和由负离子剥离产生的电子的有效抑制是提高系统效率的关键之一。通常利用系统的引出电极内埋置的永磁体产生合理的磁场位形将电子在低能下偏转、吸收,而又极小影响负离子束的光学特性。为此,必须计算出磁场分布,进而求得在系统电、磁场综合作用下电子和负离子的轨迹,并通过数值模拟计算优化系统电磁场位形和束光学特性,为辅助设计负离子-中性束注入器的强流负离子束系统提供参考依据。     

基于虚拟仪器的计算机控制系统在300 kV负离子注入器中的应用

运用基于TCP/IP协议现场总线技术进行基于虚拟仪器的300kV负离子注入器计算机控制系统应用研究,提高了现有控制系统的智能化水平,同时采用先进的控制技术,根据加速器300kV负离子注入器运行的实际环境,分别从软件工程以及运行数据自动备份、底层PLC关键部分控制硬件以及现场仪器     

800keV,8电极负离子束系统的数值计算

高能量、大功率中性束注入是对大型受控核聚变装置进行等离子体加热、无感电流驱动并控制电流分布和点火燃烧温度的主要方法。由于负离子在高能量下仍具有很高的中性转换效率,基于负离子中性转换的方法已成为研制高能中性束注入器的主要手段。为此,我们对800keV、5电极强流负离子束系统进行了数值模拟研究。     

强流负离子束系统的数值模拟研究

为了辅助设计下一代受控核聚变装置所要求的高能、大功率中性束注入器,我们根据负离子-中性束注入系统的特点,建立了数值模拟负离子束系统的物理模型和计算程序,并进行了数值模拟研究。与数值模拟正离子束系统的物理模型相比,该物理模型包含了更多的物理过程,如需要利用磁场来偏转与负离子一起引出的电子,以提高系统效率;为此就必须考虑等离子体电子横越磁场的扩散并包含由离了源等离子体引出的负离子和电子在电磁场共同作用下的运动行为以及相关等离子体参数对粒子初始发射的影响;也包含了束内部空间电荷非线性力和负离子在输运过程中的剥离损失等物理现象。在进行的数值模拟研究中,对系统的几何尺寸及电磁     

负离子束引出与加速系统的数值计算方法

高能量、大功率中性束注入是对大型受控核聚变装置进行等离子体加热和电流驱动的有效手段。因此势必要发展在高能量下仍具有较高中性转换效率的负离子-中性束注入器。 本文根据负离子-中性束注入器中负离子束系统的特点,建立了对该系统进行数值模拟研究的基本数学模型和计算程序。系统中增加了偏转电子的磁场,这种磁场的存在破坏了束的对称性,增加了计算难度。通过数值模拟计算优化系统的电、磁场位形和束光学特性。     

负离子——中性束注入系统发展概况

本文综述了大型和下一代受控核聚变装置对负离了－中性束系统的技术以及负离子－中性束注入器的发展概况２，阐明了所取得的进展和需要进一步解决的物理和技术问题。     

原研在10秒内成功入射高能负离子中性粒子束

【日本《原子能视野》2002年7月刊报道】2002年5月16日,为了大幅度提高负离子中性粒子束入射装置的性能,日本原子能研究所宣布其已在临界等离子体试验装置(JT-60)上、在10s(比以前延长了2倍)内向等离子体中成功连续入射36万eV、2600kW的高能高功率负离子中性粒子束。负离子中性粒子束入射装置已被用于国际热核聚变实验堆(ITER)设计,此次试验成功开辟了该装置连续运行的道路。托卡马克型核聚变装置以JT-60为主体,不但要加热等离子体,而且要产生维持装置连续运行所必需的电流。负离子中性粒子束入射可加速负离子,产生中性粒子束、提高注入…     

加速器质谱测量136Sn的负离子引出实验研究

许多核素的同量异位素不能形成负离子或形成的负离子不稳定，可借助于此来有效消除同量异位素干扰，这是串列AMS的优点之一。此外，AMS测量中选用某种化合物形式引出相应负离子时，其干扰核素不能形成负离子或者束流很小，这样，即可在离子源处压低同量异位素的干扰，从而可提高测量灵敏度。因此，样品化学形式及引出负离子的选择在AMS测量中是非常重要的。     

基于虚拟仪器的网络控制系统在加速器中的设计实现

为了提高加速器控制领域的自动化程度,设计并实现了加速器控制领域中基于虚拟仪器的负离子注入器网络控制系统.经过实际运行表明,该系统不仅达到了预期功能指标,而且也为以后系统升级改造提供了良好的可扩充性.     

强流溅射源负离子出束实验研究

在离子源实验台架上，利用200型强流溅射离子源进行8种元素的负离子出束实验研究。这些负离子对应元素的电子亲合势大部分接近或小于零，负离子难以形成。实验中尝试使用不同的靶材料和辅助气体产生负离子，以提高负离子束的束流强度。     

用串列静电加速器获取MeV高能团簇离子束

利用复旦大学现有的串列静电加速器（ＮＥＣ ９ＳＤＨ－２）获得了能量为１－４ＭｅＶ的硼、碳、硅及金等小型高能团簇离子束：Ｂｎ＾＋（ｎ＝２）、Ｃｎ＾＋（ｎ〈１０）、Ｓｉｎ＾＋（ｎ＝２，３，４）以及Ａｕｎ＾＋（ｎ＝２）；束流强度与团簇的种类和所含的原子数有关，为０．１－１００ｎＡ量级。注入加速器的低能团簇负离子由铯溅射离子源（ＳＮＩＣＳ Ⅱ）产生，高能团簇正离子的质量鉴别用磁分析器完成，高能碳团簇负离子     

基于WinCC的负离子源中性束电源状态监控系统设计

本论文设计了基于WinCC的负离子源中性束注入（NNBI）装置电源监控系统以实现对NNBI运行状态的实时监控。该系统针对多种型号PLC控制器通过单边通信和Modbus通信协议进行系统集成，以WinCC组态软件作为平台开发人机界面，为实验运行人员提供了一个操作方便、交互友好、性能稳定的系统状态监控和诊断手段，为NNBI实验稳定可靠运行提供必需的保障。     

用于ITER中性束注入器的大体积负离子源的改进

对负离子源进行了改进以实现用于国际热核实验堆（ITER）的大功率中性束注入器，已在植入铯的多会切等离子体发生器中在0．1Pa的非常低的气压下产生了31mA.cm^2-(H^-)的强负离子电流密度，该等离子体发生器与ITER源有着相同的概念，对于一个真空绝缘的加速器，已完成了达1．8米的长距离真空间隙的耐压实验，已表明从真空击穿到气体放电的气压距离乘积（pd)的过渡区约为0．2Pa.m，这离ITER源的运行区足够高了，在试验和实验的基础上建造了真空绝缘加速器样机，成功地证实了高能H^-束加速达到970keV,37mA,1s。     

O-离子单电子解离过程的研究

采用交叉束方法，利用兰州大学串列加速器的负离子源提供的4—19kev的O^-与惰性气体靶原子He、Ne、Ar碰撞，通过静电偏转和位置灵敏探测器区分碰撞后中性粒子束和负离子束，测量了不同碰撞系统的中性粒子计数与相应入射负离子计数的比值R（E），讨论了R（E）与入射负离子能量E和靶原子种类的依赖关系。     

碳团簇及C60负离子的产生

利有铯负离子溅射源和石墨阴极产生并引出了碳团簇负离子流，观察到了一些电子亲和势很小的团簇，用Ｃ６０／Ｃ７０混合物做阴极，也引出了Ｃ６０及其碎片的负离子束，分析了碳团簇负离子束流的质谱组成特点和束流变化的一些规律。     

冷阴极潘宁离子源通过表面溅射直接引出负离子

在不引入铯蒸汽的情况下，对袖珍型永磁冷阴极潘宁离子源通过固体表面溅射的方式，直接引出氯、溴等元素的负离子进行了初步研究。利用该源，在气耗量小于２０ｃｍ３／ｈ、弧功率约５０Ｗ的情况下，除了从放电气体中直接引出相关元素的负离子外，分别以ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＦ为阴极靶材，通过表面溅射，在传输效率为１５％时，得到相应元素的负离子分析束Ｆ－６０μＡ、Ｃｌ－６８μＡ、Ｂｒ－３９μＡ。实验中观测到，不同的辅助工作气体对固体表面溅射形成负离子的产额有一定的影响。