EicC束团缺失时的束束效应研究

EicC（the highly polarized electronion collider in China）是由中国科学院近代物理研究所提出的极化电子-离子对撞机装置。在电子-质子对撞模式中,EicC的电子环（eRing）内有256个电子束团,质子环（pRing）内有448个质子束团。由于两个环内的束团数不同,当束流中的束团出现缺失时,束团缺失带来的影响会通过束束相互作用传递给多个电子与质子束团,进而可能会使束流不稳定。为研究束团缺失对束流稳定性的影响,本文使用束束相互作用模拟程序AthenaGPU进行了自洽的模拟研究。模拟结果显示,缺失电子束团不会使束流出现相干不稳定,但缺失一定数目的质子束团时会引起偶极或四极不稳定,且使对撞亮度迅速衰减。调节名义工作点后可使束流避开共振区,不再出现偶极或四极不稳定。     

LHC/ALICE及其光子探测

大型强子对撞机（LHC）上的大型离子对撞机实验（ALICE）将致力于TeV能区重离子碰撞,探测夸克退禁闭的新物质形态——夸克-胶子等离子体（QGP）,探索宇宙诞生之初的物态性质。本文介绍其上的新一代电磁谱仪ALICE光子探测器（PHOS）,它将用于铅-铅碰撞实验中测量直接光子和衰变光子产物,诊断夸克物质的电磁信号。束流测试结果显示,ALICE光子谱仪——PHOS将能够高效探测0.5～100GeV/c的光子。     

NGC核径迹坐标精密测定仪的计算机控制与核作用星的图象重建

近年来,欧洲CERN/SPS大型加速器上,能量高达200A GeV的氧和硫离子束流的成 功加速,为相对论核-核碰撞的研究开辟了一个新的能区。人们希望在这个能区造成一种高温高密条件,寻找量子色动力学(QCD)理论上预言的夸克-胶子等离子体(夸克物质),由于束流能量高,而且射弹核和靶核较重。反应末态的带电粒子多重数常高达400以上,并且密集在发射角很小的向前锥体内。核乳胶叠作为一种核径迹探测器,具有     

中国散裂中子源强流质子加速器设计、研制及调试运行

中国散裂中子源(CSNS)是基于强流质子加速器的大科学装置,通过高功率质子束流轰击重金属靶产生高通量中子用于开展中子散射研究,CSNS是世界上第四台、发展中国家第一台脉冲型散裂中子源。CSNS包括高功率强流质子加速器、中子靶站和中子谱仪以及相应的配套设施等。加速器由80 MeV负氢直线加速器、1.6 GeV快循环同步加速器及相应的束流输运线组成。CSNS加速器是我国第一台中高能强流高功率质子加速器,本文将介绍CSNS加速器的设计、关键技术、设备研制以及束流调试过程和其中关键问题。     

2 GeV/6 MW连续波固定磁场交变梯度加速器束流动力学研究进展

<正>平均功率高达5～10 MW的质子束,在核物理与粒子物理前沿研究、大众健康、先进能源等领域均有十分重要的应用。针对高能连续波固定磁场交变梯度加速器(FFAG)研究上展现的技术发展前景和挑战,中国原子能科学研究院提出新的设计原理,突破传统圆型加速器的1GeV等时性能量上限,提出2GeV/6 MW连续波质子FFAG设     

射频四极场加速器低能强束流传输注入系统的实验研究

对加速器驱动的次临界系统（ADS）的射频四极场（RFQ）加速器的低能强流束流传输系统进行实验研究,给出了在强流离子束束腰附近测量束流参数的方法,并测量了强流质子注入系统在RFQ入口处的束流参数。目前,该系统已成功地应用于强流射频四极场质子加速器中。     

中国散裂中子源强流质子加速器设计、研制及调试运行

中国散裂中子源（CSNS）是基于强流质子加速器的大科学装置,通过高功率质子束流轰击重金属靶产生高通量中子用于开展中子散射研究,CSNS是世界上第四台、发展中国家第一台脉冲型散裂中子源。CSNS包括高功率强流质子加速器、中子靶站和中子谱仪以及相应的配套设施等。加速器由80 MeV负氢直线加速器、1.6 GeV快循环同步加速器及相应的束流输运线组成。CSNS加速器是我国第一台中高能强流高功率质子加速器,本文将介绍CSNS加速器的设计、关键技术、设备研制以及束流调试过程和其中关键问题。     

美、日合作成功碰撞高能极化质子

【日本《日本原子》2002年4月刊报道】日本物理和化学研究所(RIKEN)同美国布鲁克海文国家实验室(BNL)一道,第一次成功地碰撞了带自旋(角动量相当于地球的自转)的方向相同的质子(极化质子)。像质子这样的核子是由3个夸克和若干胶子组成的。据最新发现,认为核子的自旋可以用简单地计算本质夸克自旋之合来解释,但是最新分析证实,夸克自旋之和不足以说明一个核子的总自旋,这个问题被物理学家称为“质子自旋危机”。根据美、日科技合作协议,RIKEN和BNL自1995年开始对核子结构进行联合研究。双方已开发了一个用于极化质子束碰撞的实验设备,…     

美将在布鲁克海文建设电子离子对撞机

正【美国能源部网站2020年1月9日报道】2020年1月9日,美国能源部(DOE)宣布将在布鲁克海文国家实验室(BNL)建设电子离子对撞机(EIC),并表示这将是一座能够改变国际核物理学游戏规则的研究设施,将在10年内完成设计和建设,耗资约16亿～26亿美元。能源部表示,对撞机将使用电子轰击质子和更重的原子核,其高光度和高偏振光束将推动粒子加速器科技的前沿发展,加深对原子核基础组份及其相互作用的理解。     

中外核物理工作者合作开展科学研究

丹麦奥尔胡斯大学物理研究所道许教授应邀于一九七八年十月来华在上海工作。道许教授是从事超精细结构及其应用研究方面的物理学家。这次来华主要是与上海一些核物理工作者共同合作开展两项核物理技术应用研究:1)与上海复旦大学合作,首先对静电加速器产生的~(15)N离子束进行极化,然后研究原子的极化是否能转移到核上而形成极化原子核问题,这     

0.65～1.5 GeV质子轰击厚Pb靶的中子学研究

在俄罗斯杜布纳联合核子研究所新建高能重离子加速器NUCLOTRON上用0.65～1.0 GeV质子轰击厚Pb靶,对靶区的中子参数进行了研究。使用的比靶的厚度为20cm,直径8cm,呈圆柱状。Pb靶的外围用6cm厚石腊作慢化体。质子沿比靶轴线入射,模拟加速器驱动次临界反应堆（洁净核能系统）的堆芯结构和核反应过程。在Pb靶表面和慢化体表面放置1mm厚CR-39固体径迹探测器薄片作为中子探测器,入射的质子数目为1.55×1013（0.65GeV）、0.84×1013（1.0 GeV）和1.22×1013（1.5 GeV）,用70℃ 6.5mol/L NaOH蚀刻CR-39中的     

CPHS中强流质子源与低能传输线研制

清华大学为微型脉冲强子源加速器注入研制了一套2.45GHz ECR强流脉冲质子源和低能传输线(LEBT)系统。质子源采用四电极系统引出能量达50keV/75mA的混合束,经低能传输段实现匹配注入RFQ加速器。在LEBT出口处获得了高达50keV/60mA的质子束,使用Allison发射度探测器在第2诊断室测得均方根归一化发射度小于0.2πmm·mrad。本文介绍强流质子源与低能传输段的调试结果,并对束流品质进行了研究。     

日本原研发现由5个夸克形成的新粒子（新重子）

【日本原子能研究所网站2003年7月1日报道】 由大阪大学、日本原子能研究所、强亮光科学研究中心以及日本国内外其他大学和研究所组成的激光电子光(LEPS)研究小组在大型同步辐射设施(Spring-8)成功测出新粒子(新重子)的存在。 确认的新粒子是由5个夸克形成的重子,LEPS小组利用Spring-8设施发出的世界能量最高的激光电子光照射中子,并分析反应结果,发现产生了质量(质量能量为1.54GeV)为中子1.7倍的新重子。 原子核是由核子(质子和中子)构成的约10-12cm的世界。微观世界基本粒子的核子是由3个夸克构成。核子同类的大多数粒子(重子)与夸克…     

一种质子束收集装置的设计与应用

<正>100 MeV强流质子回旋加速器是由中国原子能科学研究院自主创新、自行研制的一台国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该加速器自投入运行以来,开展了大量的物理实验,为了满足不同实验对质子束的需求,设计了一种结构简单、易拆装的质子束收集装置(图1)。通常,基于100 MeV强流质子回旋加速器的质子束实验需将实验样品安装固定在束流的照射区域内,部分实验对束流的均匀性有特殊的要求,     

超级质子-质子对撞机中束流热屏模型的热力学性能分析

束流热屏是高能对撞机的关键部件之一,用于转移管道内同步辐射、镜像电流和电子云引起的热负载,并通过在束流热屏壁面上的排气孔将管道内气体从管道内吸附到真空室壁,保证管道内的真空度。在低温条件下,束流热屏排气孔面积等参数的确定及不同工作温度下束流热屏的真空性能和传热性能优化是束流热屏结构设计的关键问题,也是新一代粒子加速器真空系统设计的难点之一。本文基于ANSYS模拟结果,在确保束流热屏良好传热性能的同时,优化束流热屏的排气孔面积等结构参数,提高束流热屏的排气能力,最终为超级质子-质子对撞机粒子束流的运行提供良好的真空环境。     

强流质子直线加速器横向屏蔽的估算

叙述了估算强流质子直线加速器横向屏蔽的方法。束流能量处在GeV能区时，使用Moyer模型进行计算；在1GeV以下，使用基于点源视线法的Tesch公式。在1W/m的束流损失情况下，对50～3000MeV束流能量范围内的横向屏蔽厚度进行了计算，并给出推荐值。     

2 GeV/6 MW高投资效益比、高功率连续波固定场交变梯度加速器研究进展

<正>高能(GeV量级)、高平均束流功率(数MW)的质子束在国土安全,高亮度物理前沿研究,大众健康、先进能源等国民经济领域均有十分重要的应用。目前全世界范围内已建成的高功率质子加速器分为回旋加速器、直线加速器、同步加速器3类。由于具有等时性连续波加速及可多次利用高频加速电压的特点,以PSI 590 MeV分离扇回旋为代     

中国原子能科学研究院紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术研究

中国原子能科学研究院(CIAE)在20世纪90年代建造了一台30 MeV紧凑型强流质子回旋加速器后,经过近30年的发展,先后自主研发成功了基于剥离引出技术的能量为10 MeV、14 MeV、100 MeV、硼中子俘获治疗用14 MeV/1 mA等系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器。建成的100 MeV紧凑型强流质子回旋加速器(CYCIAE-100),是目前国际上能量较高的一台紧凑型强流质子回旋加速器,最高流强达到520 μA,束流功率达到52 kW。建成的硼中子俘获治疗用的质子回旋加速器,也是我国首次自主研发成功的引出质子束流强达到mA量级的强流质子回旋加速器。在系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器研发过程中,CIAE对剥离引出后的束流色散效应、剥离膜与束流夹角对引出后的束流品质的影响、单圈剥离引出技术等紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术等方面展开了研究,且自主开发出了剥离引出计算程序,为紧凑型强流质子回旋加速器的应用作出了贡献。     

60A GeV氧原子核在核乳胶中四分裂事例的遍举测量

一、引言裂变是原子核的一种重要运动形态,对裂变现象及其机制的研究是原子核物理学的一个重要方面。对于静止靶核的裂变已经进行过大量的研究,但对相对论性原子核的裂变现象的研究还刚刚开始。EMU-01国际合作组用西欧核子中心SPS加速器把~(16)O加速到15,60和200A GeV,为核物理和粒子物理的研究开辟了一个新的领域。     

强流重离子加速器中由于质子束流损失引起的次级辐射场计算研究

本文利用蒙特卡罗方法计算了强流重离子加速器中质子能量在50 MeV~12GeV能量范围内由于束流损失引起的真空管壁外的次级辐射场,分别就次级粒子的产额、能谱及角分布等方面进行了基本研究。本文的研究结果在束流损失探测器的选择、安装位置以及动态范围的确定上有着重要的参考价值,对于束流损失监测系统的建立有着极为重要的意义。同时,对于加速器的辐射防护问题也有一定的参考价值。