用陶瓷真空电容降低D电路共振频率

为了适应质子X荧光分析实验的要求,在1.2米回旋加速器工作磁场H_0=16.0kGs条件下加速H_s~+(经铅箔介离)来提供3.5MeV的质子束。为此要求D电路的共振频率从原来的8.5MHz最低值降低到8MHz。众所周知,降频的方法较多,但归根结底是要求增加D电路的电感或电容,我们对几种降频的方法进行过分析比较,认为在D电路中并联真空电容的方法,比较简便,易于实现。     

300MeV/A H_2~+可变能量超导回旋加速器束流引出物理设计研究

针对单粒子效应测试对质子束能量的要求,中国原子能科学研究院设计了一台300 MeV/A H_2~+超导回旋加速器,该加速器使用超导线圈实现主磁铁小型化,剥离引出H_2~+离子获得可变能量的质子束。通过调节剥离点位置和分析剥离后质子的轨迹与束流包络,对该加速器引出过程的束流动力学进行了研究,完成了引出过程的物理设计。结果表明,此台加速器可在205~240 MeV、265~300 MeV内连续变能量引出质子,在更低能量范围内有单能量点引出质子的能力。     

DTL腔体的功率耦合器设计

正功率耦合器是加速器的重要组成部件,用于将波导中的射频功率传输至加速腔体中,耦合器性能将决定传入腔体的功率大小并影响束流品质。漂移管直线加速器(DTL)是质子直线加速器中常用的一种加速结构,通常用于将质子从几MeV加速至十几到几十MeV。为开展质子直线加速器相关技术研究,一工作频率为325 MHz的DTL腔体正在研制中。本研究针对该DTL     

30MeV(P)扇形聚焦回旋加速器

为改进这台加速器的性能,以适应核物理、核技术实验工作的需要,1978年制定技术改造方案,确定把它改造为扇形聚焦可变能量回旋加速器。经过物理设计与模拟试验、技术设计及工程准备,1982年夏停机拆装调试,1983年按计划出束。改造后的回旋加速器,其能量常数K=40,能把质子加速到30MeV,能区在10～30MeV内可调,并可采用三倍频加速H_2~ 离子,提供2～2.5MeV和6～9MeV的质子。每次换能时间较快,可在2小时以内改变一个能量。     

空间带电粒子谱仪性能测试及能量刻度

采用金硅面垒探测器及CsI(Tl)探测器设计制作了一套△E-E型探测空间粒子的望远镜系统,利用α粒子、质子、氧离子、铁离子4种粒子对该望远镜系统和电子学系统进行性能测试和能量刻度。电子学的增益系统分为三挡,分别为1.0、1/3和1/12.75。实验结果表明:对于α粒子,采用1/3挡,在△E_1和△E_2探测器中每道能量分别是H_1=0.107 MeV和H_2=0.123 MeV。对质子能量的刻度,采用1挡,每道能量H值为0.016 7 MeV,这个H值几乎不随能量变化,在CsI探测器中,每道能量H为1.047 MeV。对氧离子的能量刻度采用1/12.75的挡别,刻度出每道能量是1.11 MeV。在探测器中,沉积能量高于50 MeV,电子学系统进入饱和状态。对铁离子的标定结果与氧离子的结果相同。     

边耦合腔直线加速器的冷却结构设计与热分析

采用理论计算与ANSYS仿真相结合的方法,针对一种工作频率为975MHz,平均电场强度为3.7MV/m,加速质子能量范围从80MeV至300MeV的边耦合腔直线加速器的加速腔,进行了散热结构的设计。通过理论计算确定了冷却结构的基本尺寸,然后采用ANSYS进行了热-结构-高频多场耦合仿真。得到了该冷却结构下的频移为-0.427MHz,频移对温度的敏感度为9.93kHz/℃,均处于可控范围内。该设计方法和流程可用于其他类型的谐振腔冷却结构的设计。     

利用质子静电加速器加速H_2~ 和H_3~

为满足物理实验需要,我们将质子静电加速器分析磁铁真空盒加以保护,成功地加速了H_2~ 和H_5~ 离子。束流经分析磁铁偏转聚焦后进入实验管道,通过如图1所示的装置轰击到靶上。加速H_2~ 、H_3~ 离子束时,分析磁铁出口60cm处石英屏上束流强度分别可达10μA、3.2μA,靶上流强一般被限制在几nA左右,束流能散度0.07％。     

C波段9 MeV驻波电子直线加速管设计

介绍了C波段驻波电子直线加速管的研制情况.该加速管采用2.5 MW脉冲磁控管为微波功率源,脉冲宽度4μs,重复频率250 MHz.可提供能量为6 MeV和9 MeV两档能量的电子束,工作频率为5712 MHz,管长约620 mm.通过调节加速管的入口功率、电子枪的注入电压实现加速管的输出能量两挡调变.     

一个全密封边耦合驻波加速管

本文介绍了一个长为27.5cm的全密封边耦合驻波加速管,该管已于1982年9月11日热测出来,加速管入口输入功率约1.2 MW,电子枪工作电压40 kV,输出电子束平均能量为3.7 MeV,脉冲流强100 mA,束流脉冲宽度约3.5μs,重覆频率250 pps,微波工作频率2997.5 MHz,束流靶点直径在2 mm以下。     

18.8MeV质子与~(60)Coγ射线诱发人淋巴细胞染色体畸变比较

采用18.8 MeV单能质子和60Co γ射线对2名健康男性外周血进行照射,照射剂量分别为0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0 Gy,剂量率为0.5 Gy/min,观察染色体dic+r畸变,分别建立每细胞dic+r畸变率与18.8 MeV单能质子和60Coγ射线的剂量-效应曲线,并对生物效能进行比较.结果表明:18.8 MeV单能质子诱发人外周血淋巴细胞染色体dic+r畸变的最佳回归方程为Y=0.277?D?+0.013?D?2(r2=0.984,p<0.01),60Co γ射线为Y=0.035D+0.039D2(r2=0.991,p<0.01);质子诱发染色体畸变的RBE值的范围是0.91～1.87,质子照射在剂量较低时,有较高的生物效能;质子均匀照射诱发的染色体畸变dic+r在细胞间的分布符合泊松分布,与γ射线一致.     

复旦大学4MV质子静电加速器

一、前言复旦大学加速器实验室自行设计改建的4MV质子静电加速器。自1979年9月安装调试出束后进行了一些性能试验。加速器空载电压(无加速管)超过5MV,有加速管空载、最高试验电压为3.5MV,加速的质子最高能量为3.2MeV。束流脉冲化工作,     

基于HI-13串列加速器的中子源设计

正利用中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器,使用脉冲化的质子束,通过~7Li(p,n)~7Be反应,建立keV能区的中子源。HI-13串列加速器能提供的主频为6 MHz,脉冲宽度2ns,平均束流强度约1μA,稳定运行的最低端电压是3 MV。由于~7Li(p,n)~7Be反应阈值为1.881 MeV,在阈上附近截面最大,因此需使用降能片将入射质子能量降低至2 MeV以下。靶管的设计如图1所示,根据STRIM程序的计算结果,300μm厚度的Al片作为降能片能满足实验的要求。同时,为提高中子产额,采用厚Li靶(厚度1mm)的设计方案。     

氮化镓材料中质子输运过程的模拟

对入射能量为50keV~3MeV的质子在氮化镓(GaN)材料中的输运过程进行了Monte-Carlo模拟,得到垂直入射质子在GaN材料中的输运情况、质子与晶格原子作用产生的空位分布特征。模拟结果表明：在厚度固定（3.5μm）的GaN材料中,当入射能量小于300keV时,质子束横向扩展明显,入射离子全部被阻止在材料中;随着入射能量增大,质子束横向扩展减弱,离子穿透几率增大,当能量大于500keV时,入射离子几乎全部从材料中穿出。     

2.5 MeV行波加速管设计

2.5 MeV废水处理加速器以1.5 MW的速调管为微波功率源,在加速管入口处提供不低于1.3 MW的微波功率,在长约76 cm的行波加速管中将电子束加速到2.5 MeV/5 kW。加速器工作频率为S波段2 856 MHz。文本介绍了加速管的物理设计,采用数值计算方法完成了加速管束流动力学设计,并用PARMELA进行了验证计算,得到了较好的一致性。建立了加速管射频结构模型,完成了加速腔、耦合器的计算和场分布调整,优化后加速管在工作点驻波比为1.01,驻波比小于1.2的带宽约为2 MHz。     

5 MeV RFQ束流动力学设计模拟及误差研究(英文)

一台出口能量5 MeV质子RFQ将作为中国洁净核能系统ADS(Accelerator Driven System)验证装置的注入器,其工作频率352 MHz,注入能量80 keV,流强50 mA。概述了这台RFQ的设计方法、束流动力学设计模拟及误差研究计算结果。     

BRISOL钠同位素放射性核束的产生

北京放射性核束装置在线同位素分离器(BRISOL)采用100 MeV、200μA回旋加速器提供的质子束打靶产生中、短寿命放射性核束,在线分析后供物理用户使用,其质量分辨率好于20 000。为开展~(20)Na核的奇异衰变特性研究,研制了氧化镁靶,并采用100 MeV质子束轰击氧化镁靶在线产生了~(20～26)Na~+的钠同位素放射性核束。当质子束流强为8μA时,~(20)Na~+离子束的最大产额为2×10~5 s~(-1),~(21)Na~+离子束的最大产额为4×10~8 s~(-1)。完成了北京放射性核束装置首个放射性核束物理实验,累计供束近200 h。     

与ADS 相关的强流3.5 MeV RFQ 加速器的束流动力学特性

为了适应我国加速器驱动洁净核能系统(ADS)项目的需要,一台注入能量为75 keV,输出能量为3.5 MeV,频率为352.2 MHz,质子流强为50 mA,四翼型强流RFQ加速器正由国家科技部"973"项目支持,在中科院高能物理所建造当中.本文论述了这台RFQ加速器的动力学设计特性、设计原则和设计结果以及各种参数之间的相互关系和误差特性.     

北京大学RFQ加速器研究进展

北京大学在20世纪90年代末成功研制了1台整体分离环重离子射频四极场(RFQ)加速器ISR-1000,近年来经升级后它可提供1 MeV/2 mA氧离子束流.为提高RFQ加速器在较高能量下的加速效率,北京大学提出并正在研制1种新型分离作用RFQ加速结构(SFRFQ),所建造的加速腔实验样机可与ISR-1000构成组合加速系统,将mA级氧离子加速到1.6 MeV.北京大学参与了"973"项目350 MHz四翼型强流质子RFQ加速器的研究,并研制了1台全尺寸无氧铜工艺腔.北京大学还计划在近年内建造1台中子源用201.5 MHz、2 MeV/50 mA微翼四杆型氘离子RFQ加速器.     

44 MHz高频功率源的初步设计

44MHz高频功率源为100MeV强流回旋加速器的粒子加速提供能量,高频功率源的稳定度直接关系着束流的品质,因此,高频功率源在提供高功率的同时,也要考虑频率稳定、电压稳定和相位稳定。为满足上述要求,高频功率源主回路包括数字频率合成器、幅度和相位调制器、300W固态放大器、10kW中间级功率放大器、100kW末级功率放大器等。数字频率合成器可保证振荡器的输出频率满足频率稳定度的要求。它可通过改变分频比方便地将工作频率在43~45MHz间调节,频率稳定度优于±3×10-8,频率步进可变。幅度和相位调制器使系统工作在设定的功率水平上,以达到D…     

基于CR-39固体探测器的粒子识别

为了掌握利用CR-39固体核径迹探测器识别α粒子和质子的方法,应用粒子与物质相互作用理论和径迹蚀刻动力学经验模型,模拟了α粒子和质子在CR-39固体核径迹探测器上的径迹形貌,计算出了3~8 MeV的α粒子和1~9 MeV的质子最佳蚀刻条件。根据对应的最佳蚀刻条件,计算获得的α粒子和质子的径迹直径、灰度值、径迹深度,并据此对相同能量的α粒子和质子、不同能量的α粒子、不同能量的质子进行识别。同时,采用CR-39固体探测器对α粒子(5.48 MeV)和质子(3 MeV)进行了实验测量,在模拟计算所获得的最佳蚀刻条件下,实验测读了α粒子径迹。实验测量得到的α粒子径迹直径与模拟值相差0.36%~9.70%。实验测量的最佳蚀刻时间和模拟的最佳蚀刻时间相差5.60%,这些结果验证了模拟方法的可行性。