120 MeV电子直线加速器在线自动老练系统研制

为保证电子直线加速器的性能和稳定运行，需对高功率微波加速结构进行老练。针对微波系统老练效率低、时间长和实验人员工作强度大等问题，研制了基于EPICS和SNL的在线自动老练系统，系统基于现有控制系统结构开发，提高了老练效率，缩短了约25%的老练时间，同时减少了工作人员操作设备的工作强度，为后续加速器顺利出束并达到设计指标打下良好的基础。     

星载高速跨阻放大器电离总剂量效应研究

为得到卫星搭载的高速跨阻运算放大器在星载环境中长时间工作后的性能变化情况,对3款增益带宽积大于1GHz的高速跨阻放大器芯片关键特征参数的电离总剂量损伤特性及变化规律进行了试验研究。辐照试验在⁶⁰Co γ射线源上采用高温加速评估的方法完成,辐照到放大器芯片上的剂量率为0.3~0.5Gy(Si)/s。分析了放大器芯片输出偏置、输出噪声和带宽等关键电参数在辐照前后及高温(85℃±6℃)退火前后的特性,讨论了引起电参数变化的机理。结果表明,经过两轮150Gy(Si)剂量辐照及高温退火后,放大器芯片的输出偏置和输出噪声水平无明显变化,时域脉冲响应正常,-3dB带宽减小了3%左右。带宽为3款高速跨阻放大器芯片的辐射敏感参数,其变化与电离辐射在SiO₂/Si界面引起正电荷建立和界面态直接相关。辐照后的芯片仍然能够满足高带宽测试情况下的需求,150Gy(Si)为电参数和功能合格的累积剂量。     

时间拉伸漂移管模拟技术

通过粒子模拟(PIC)的方法研究了可用于全高半宽度10 ps量级快脉冲光信号脉宽测量的时间拉伸漂移管。分别模拟了光阴极半径、加速管长度、加速电压、漂移区长度、螺线管中心磁场强度、初始光电子能量和初始光电流对时间拉伸漂移管展宽系数的影响。分析了时间拉伸漂移管展宽系数的主要影响因素,同时给出了漂移管展宽系数对初始电子能量和初始光电流的线性关系,证明了所设计的时间拉伸漂移管能够满足逆康普顿散射源的束长测量。研究结果可为逆康普顿散射源电子束长测量提供技术手段。     

微通道板的增益研究

微通道板(Microchannel Plate,MCP)是一种超快时间响应的电子倍增器件,可以直接用于带电粒子探测。利用这一特点研制了时间响应亚纳秒的基于反冲质子的MCP中子探测器,而MCP的增益对探测器的性能具有非常重要的作用,因此有必要对探测器中MCP的增益进行理论和实验研究。采用蒙特卡罗方法模拟计算了单个电子在单个微通道上进行倍增产生的二次电子数目,计算得到了单片MCP在不同电压下的电子增益,然后利用α粒子实验研究了两片MCP的增益。计算结果表明:单片MCP增益理论计算得到的结果与厂家测试给出的结果比较一致;实验结果表明:当每片MCP所加电压为800 V时,两片MCP的增益约为9.0×106。该方法简便易行,为研究MCP的增益提供了新的技术手段,并为研究基于MCP的中子探测器提供了理论基础。     

谱估计方法在大型实验装置地基振动测量中的应用

大型物理实验装置为获得高品质的强流脉冲电子束流,通常对地基振动都有较高的要求。详尽的地质振动状况分析是装置选址的重要前提。本文针对某装置待勘区域实际地质条件和周围人文环境,首先简要介绍了测点布设、振动测试系统的基本组成,然后通过分阶段测试比对试验对某装置待勘区域进行实际振动测量,最后应用谱分析的方法对区域内不同时间段、不同方向的测量数据进行分析,评估选址位置是否合理。数据结果表明,待勘区域在5μm·s~(-1)以上速度被95%概率检测,垂直方向位移振幅谱在185 nm,水平方向大于垂直方向约60 nm,物理实验表明,进一步基建过程中应采取适当的减震措施降低垂直位移幅度。     

120MeV电子直线加速器束流准直研究

120 MeV电子直线加速器对于束流发射度有较高的要求,传统的光学准直难以满足需求。本文研究采用基于在线束流准直方法(Beam Based Alignment,BBA)以实现精度更高的准直,获得更好的束流性能。根据加速器结构配置情况,使用消色散校正法(Dispersion-free Steering Algorithm,DFS),对加速器束流匹配传输段在不同束流抖动情况下进行模拟计算。计算结果表明,DFS算法对于120 MeV电子直线加速器装置的束流准直应用效果良好。