液氮低温环境下电阻应变片测试性能的试验研究

分别采用低温电阻应变片及拉线式位移传感器的电测技术,该文开展了液氮浸泡下的悬臂梁结构在静载条件下的应变测量。对两种实验测试结果和理论分析结果进行了对比和精度分析,给出了相应的实验标定曲线,并探讨了测量过程中应变片粘接、电桥连接方式、液氮冷却和数据采集对实验结果精度的影响因素等。结果表明:在采用温度补偿和应变片的正确粘贴和良好固化情形下,低温应变片能够在液氮低温区给出较高精度的应变测量;拉线式位移传感器几乎不受低温的影响,测量简单易行。相关技术和结果将为中科院近代物理研究所自主研制的兰州潘宁离子阱7T超导磁体的低温下应变测量提供方法和指导。     

低温恒温器变形的仿真与监测分析

为保证加速器驱动嬗变研究装置的稳定运行,需要快速高精度安装低温恒温器并监测其低温位移和变形。从理论上分别计算了低温恒温器真空、低温变形,且进行了实测验证其正确性。通过有限元模拟计算玻璃纤维(G11)作为准直监测目标,有效控制监测目标自身的低温变形(≤0.1 mm)。采用双跟踪仪联机准直的新方法,使恒温器安装效率提高了70%。通过对恒温器降温循环中受力分析,表明其变形既包含真空又有低温变形,且和结构密切相关。这些措施有效地提高了准直安装效率和低温监测精度,保证了25 Me V连续质子束的成功引出,且有益于未来恒温器的优化设计和升级。     

Progress on the Lanzhou Penning Trap

The Penning trap is one of the most important experimental devices in the field of nuclear physics, and measures atomic masses with the highest precision in the world. Many such devices are currently in operation, with more being designed and constructed. To start the experimental study of atomic masses with very high precision in China, the Lanzhou Penning Trap (LPT) is being constructed at the Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences. In this paper the progress and status of the LPT will be reported.     

兰州重离子加速器冷却储存环磁场测量系统

文章涉及兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL CSR)的磁场测量系统。对霍尔片点测量系统、积分长线圈测量系统和谐波线圈测量系统的构成、控制与获取系统,以及新建成设备和探头的结构特点、参数作了详细描述。本测磁系统的精度和重复性完全满足CSR大型高精度磁铁测量的需要,已经完成了对CSRm注入线所有二极磁铁和四极磁铁的测量,正在进行其它各类磁铁的测量。     

高温真空除气对材料磁导率的影响

为了满足真空材料出气率的要求,HIRFL-CSR工程超高真空系统制定了高温真空除气工艺,此工艺在明显降低了材料的体出气率的同时,对降低真空室材料在机加工、焊接等过程中所产生的磁性有显著的作用.     

传导冷却无绝缘高温超导二极磁体的研制

本文研制了一台中心磁场为1.5T的传导冷却型的无绝缘高温超导二极磁体,它主要由常温铁芯、高温超导双饼线圈以及低温恒温器等组成。铁芯的极头采用圆柱形结构,极头之间的距离为120mm。其中,每个线圈匝数为176匝,磁体的运行电流为286A。线圈冷体由一台GM制冷机进行冷却,运行温度小于20K。本文主要介绍高温超导磁体的设计以及所使用高温超导带材的载流性能,并对无绝缘线圈在装入铁芯前和装入铁芯后的充电和放电特性进行了测试研究。通过测试得到了该磁体充电延迟时间常数,并且测试结果表明,在励磁电流为286A时,中心磁场强度达到了设计要求。     

行波磁场提升装置的分析及实验研究

行波磁场提升装置作为ADS颗粒流靶的循环靶系统,实现了钨基合金球靶材的电磁提升。其基本原理是加载三相电的螺线管产生行波磁场,磁场作用于靶材,实现靶材的输运。实验中,通过调节输入三相电的幅值和频率来获得提升靶材的不同电磁力,以达到控制靶材输运速度的目的。本文利用Ansys Maxwell对提升装置的模型进行了数值模拟,分析了输运管道中的磁场分布、合金球的受力以及电流幅值和频率对靶材电磁力的影响等。在数值分析的基础上完成了装置的实验研究,实验结果显示,基于行波原理的提升装置达到了输运一定量钨基合金球靶材的目的。     

激光跟踪仪和关节臂在SSC-LinacRFQ测量中的组合应用

SSC-Linac RFQ(Separated Sector Cyclotron Linac Radio Frequency Quadrupolec)是中国科学院近代物理研究所和北京大学共同研制的国内首台高电荷态强流重离子连续波四杆型加速器,机械加工的高精度是RFQ能否顺利出束的关键步骤之一。为了检测其机械形位公差,采用了激光跟踪仪和关节测量臂合理组合应用的测量新方法,使两种高精度的测量仪器能扬长避短,克服了大尺度工件形位公差传统测量方法的不足,使其在测量过程中发挥其最优的使用性和操作性,有效地提高了工作效率,从而保证RFQ高精度的测量结果。     

基于斜螺线管型超导Gantry二极磁体设计

为了解决当前Gantry治疗装置面临的难题—磁体重量庞大,运行成本昂贵,本文提出了一种新型的斜螺线管型线圈结构。目前,我们已经完成了一台2.5 T用于重离子Gantry的NbTi超导磁体样机设计,与质子Gantry相比,其有效缩减了磁体的尺寸和重量。该磁体由10层斜螺线管线圈组成,工作电流为1000A。线圈孔径为176mm,其中好场区达到孔径的2/3。由于线圈形状的特殊性,其端部结构无需优化,各高阶谐波量沿轴向积分为零。磁体采用传导冷却的方式,保证其在旋转的情况下安全稳定运行。本文从斜螺线管线圈的概念出发,详细介绍斜螺线管型超导二极磁体的磁场设计,借助于ANSYS有限元分析软件,仿真了超导磁体和冷屏的空间温度场,得到磁体低温系统的热分布,最后简要介绍磁体的加工情况。