用于CSNS反角白光中子源的双屏栅电离室设计及性能研究

为测量中国散裂中子源（China Spallation Neutron Source, CSNS）反角白光中子源150 keV以下能区飞行时间法中子能谱,研制基于¹⁰B(n, α)⁷Li和⁶Li(n, t)α核反应的双屏栅电离室,采用薄窗和薄底衬的结构设计。通过Garfield++、SRIM和Simcenter Magnet Electric程序对屏栅电离室的工作气体、极间距和电场分布等工作参数进行模拟设计,并采用α源及CF₄、P10、90%Ar-10%CO₂三种气体对电离室进行性能参数测试。结果表明,选定电子漂移速度快、扩散系数小,以及阻止本领大的CF4作为CSNS/Back-n束上测试工作气体,阴极-栅极和栅极-阳极间距分别为20 mm和5 mm。屏栅电离室收集区74 mm范围内是电场均匀区,场强的相对偏差≤0.03%;性能测试结果表明,工作气体为CF₄时,电离室对²³⁹Pu/²⁴¹Am/²⁴⁴Cm混合α面源具有很好的能量分辨,最佳能量分辨率为2.4%@5.48 MeV。对比平板型电离室和硅微条探测器的测量结果,验证了本工作研制的屏栅型电离室的能量分辨优势。     

CSNS铁氧体大环双闭环测量控制系统开发

铁氧体大环的测量和筛选是CSNS铁氧体加载腔研制的一项重要工作。CSNS铁氧体大环双闭环测量控制系统通过对测试腔的射频功率和谐振状态的闭环控制,解决了CSNS铁氧体大环在开环测量时电压和电流波形畸变严重的问题,提高了测量数据的可靠性。控制系统通过SOPC片上系统实现了FPGA与上位机Java人机界面的通信,具有自动测量、数据采集处理和显示的功能,极大地提高了铁氧体测试的工作效率。     

散裂中子源靶站中子慢化和屏蔽的计算模拟

利用蒙特卡罗通用程序MCNP模拟了中国散裂中子源（CsNs）靶站中子的慢化和屏蔽．CSNS靶站通过1．6GeV质子打到钨靶上,产生高能中子,经慢化器慢化后通过中子束道引入到各类中子谱仪中．本文的计算机模拟结果可为靶站中子的慢化和屏蔽的效果提供相关参考信息．     

Thermal analysis and tests of W/Cu brazing for primary collimator scraper in CSNS/RCS

To the transverse beam collimation system in a rapid cycling synchrotron,an important component is the primary collimator,which improves emittance of the beam halo particles such that the particles outside the predefined trajectory can be absorbed by the secondary collimators.Given the material properties and power deposition distribution,the beam scraper of the primary collimator is a0.17 mm tungsten foil on a double face-wedged copper block of 121.5 mm x 20 mm.The heat is transferred to the outside by a φ34 mm copper rod.In this paper,for minimizing brazing thermal stress,we report our theoretical analysis and tests on brazing the tungsten and copper materials which differ greatly in size.We show that the thermal stress effect can be controlled effectively by creating stress relief grooves on the copper block and inserting a tungsten transition layer into the copper block.This innovation contributes to the successful RD of the primary collimator.And this study may be of help for working out a brazing plan of similar structures.     

基于CSNS壁电流探测器数据采集的定制示波器的研制

壁电流探测器是观测粒子加速器瞬时束流信息的一种重要手段。中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器中安装了两个壁电流探测器,其中一个壁电流探测器用来测量束流的微脉冲信息。本文介绍了壁电流测量系统的硬件和软件,鉴于传统示波器在垂直分辨率及存储深度等方面的局限性,提出了一种定制示波器来进行壁电流的信息读取,并利用LabVIEW编程实现了20 ms内束流信息的宏脉冲读取及微脉冲结构的分析,使用同步的环高频信息分析能得出快循环同步加速器中双束团关于相位、圈数、每圈束团形状等方面的相关信息。     

基于StreamDevice的VME机箱监测及其应用研究

VME总线具高可靠性与稳定性的优点,使得其在加速器控制中得到了广泛应用。Stream Device是EPICS的一个通用设备支持模块,用来与支持字节流的设备进行通信。由于加速器运行的需要,很有必要对VME机箱的当前运行状态进行实时监测。Schroff公司提供的CMM模块,可用于监测VME机箱或CPCI机箱的状态。以VME机箱为例,阐述了如何使用CMM模块对机箱状态进行监测及利用Stream Device把状态变量接入到EPICS系统中的方法,并简单介绍了在CSNS定时系统中的应用。     

Study on induced radioactivity of China Spallation Neutron Source

China Spallation Neutron Source （CSNS） is the first High Energy Intense Proton Accelerator planned to be constructed in China during the State Eleventh Five-Year Plan period, whose induced radioactivity is very important for occupational disease hazard as     

基于Web的CSNS控制线缆信息管理系统研制

针对CSNS（中国散裂中子源）数目繁多、关系错综复杂的控制设备和线缆,使用MySQL建立了CSNS加速器控制线缆数据库,并建立了基于Web的CSNS控制线缆信息管理系统。在系统设计中,研究了IRMIS的数据库设计思想,并结合CSNS加速器控制线缆的实际情况,创建了符合CSNS需求的控制线缆数据库模型。该系统为将来CSNS控制设备及线缆的管理和维护提供了极大的便利。     

CSNS束流损失监测系统前端模拟电路设计

中国散裂中子源(CSNS)束流损失监测系统利用气体电离室来探测束流损失,电离室输出信号需在前端模拟电路中进行信号处理。本工作自主设计开发了束流损失测量系统前端模拟电路,采用跨导放大的方式实现了低重复频率、低占空比、弱电离室信号的电流 电压（I-V）变换测量。同时,电路还实现了对较大束流损失的快速响应,保障加速器设备的安全运行。联机测试结果表明,该电路满足系统要求。     

基于千兆以太网的CSNS RCS射频分布式控制系统架构

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)快循环同步加速器的射频系统的远程控制系统采用基于千兆以太网的分布式体系结构,其软件架构使用国际加速器界广泛使用的开源软件工具EPICS(Experimental and Industrial Control System)进行开发。系统主要由CPCI低电平控制器、高功率四极管放大器和偏流源机器状态监控网络、联锁保护系统、中控中转服务器和人机交互界面组成。论文主要介绍了该系统的基本功能和拓扑结构,以及各个组成部分软硬件的设计和实现。