8mm回旋管用超导磁体系统的研制

本文描述了一个8mm回旋管用的超导磁体系统的研制。它的主磁场线圈中心轴磁场达到2.14T,均匀区长度为14.5cm,均匀度±3.84‰,利用超导开关可以闭环运行。副磁场均匀区长度为4.5cm,均匀度±1.43‰。杜瓦具有台阶型室温通道,上端直径74mm,下端直径140mm。杜瓦是直筒型的,装有超导磁体时液氦蒸发量为4L/h。     

8mm回旋管用超导磁体系统的研制

本文描述了一个8mm回旋管用的超导磁体系统的研制。它的主磁场线圈中心轴磁场达到2.14T,均匀区长度为14.5cm,均匀度±3.84‰,利用超导开关可以闭环运行。副磁场均匀区长度为4.5cm,均匀度±1.43％。杜瓦具有台阶型室温通道,上端直径74mm,下端直径140mm。杜瓦是直筒型的,装有超导磁体时液氦蒸发量为4L/h。     

230MeV超导质子回旋加速器超导磁体的预冷与降温

正230MeV超导质子回旋加速器主要由主磁铁、超导磁体、高频系统、离子源系统、引出系统等多个子系统组成,旨在制造一台能用于临床质子治疗的高性能超导回旋加速器。超导磁体的结构示于图1,由超导线圈组件、冷屏、阀箱、低温恒温器、低温传输管线、线圈支撑杆和失超保护系统等组成。     

上海电子束离子阱低温超导磁体系统的研制

介绍了上海电子束离子阱(Electron beam ion trap,EBIT)装置低温超导磁体系统的研制过程和测试结果.超导磁体由一对上下布置的Helmholtz线圈组成,中心最大磁场强度可达5.3 T,两线圈的峰值磁场偏差小于3×10-4 T,在中心轴线上±10mm内磁场均匀度好于2×10-4,磁场衰减率在8 h内小于1×10-4.低温系统采用双冷屏结构,通过二级G-M制冷机冷却冷屏来降低液氦的蒸发量.系统液氦灌注达到平衡后,液氦的平均蒸发量为1.1 L/h,基本满足了用户的要求.     

同步辐射加速器超导Wiggler磁体系统低温恒温器

介绍了低温恒温器的设计和制造特点。Wiggler磁体是同步辐射装置的重要部件。合肥国家同步辐射加速器的一周期超导Wiggler磁体,最大中心磁场为5T。低温恒温器为超导磁体提供4.2K的工作环境,用液氮套屏蔽辐射热。超导磁体用8根不锈钢管悬挂在低温恒温器的外壳上。8块采用双面敷铜印刷线路板制作,并经过表面处理的防辐射屏,用于减少颈管顶法兰的辐射热。低温恒温器提供了20×40mm椭圆形截面的束流通道。     

同步辐射加速器超导Wiggler磁体系统低温恒温器

介绍了低温恒温器的设计和制造特点。Wiggler磁体是同步辐射装置的重要部件。合肥国家同步辐射加速器的一周期超导Wiggler磁体,最大中心磁场为5T。低温恒温器为超导磁体提供4.2K的工作环境,用液氮套屏蔽辐射热。超导磁体用8根不锈钢管悬挂在低温恒温器的外壳上。8块采用双面敷铜印刷线路板制作,并经过表面处理的防辐射屏,用于减少颈管顶法兰的辐射热。低温恒温器提供了20mm×40mm椭圆形截面的束流通道。     

230 MeV超导回旋加速器超导线圈系统运抵原子能院

正230 MeV超导质子回旋加速器的超导线圈系统采用液氦零挥发的冷却方式,由线圈绕组、低温恒温器、低温制冷机、液氦阀箱,以及真空系统、电源系统及失超保护系统组成。经过近一年半的艰苦攻关,超导线圈系统于2016年12月初在加工厂家完成了装配及过程中的一系列测试,超导磁体经过液氮及液氦淋浴降温,经过不到1周时间线圈降温到4.2K,如图1所示。超导线圈系统一次性成功励磁到场,并完成了不带铁芯的磁场测量与理论设计的磁场吻合。并于2017年的1月完成了源地验收。之后又进     

ITER校正场线圈等效材料属性有限元分析

校正场线圈是ITER大型超导磁体系统的重要组成部分,其线圈体由多种材料组成且周期性排列,对其等效材料属性预测很重要。目前主要采用基于均匀化理论的有限元方法,但其处理过程复杂。本文提出了基于广义虎克定律的有限元方法,使求解过程更简便。分析对比两种方法,后一种方法处理过程更简单,结果更精确,所得结果为校正场线圈的结构分析和热分析提供了必要的参数。     

核电四极矩共振信号强度检测模型修正

针对用磁偶极子辐射模型来描述原子核电四极共振NQR辐射理论的问题,构建了描述环状线圈和样品存在一定距离的情况下的NQR实验模型。实验采用下变频接收系统,发射线圈采用亥姆霍兹线圈,构建一个磁场不均匀度小于10%的匀强磁场,将样品和NQR信号接收线圈放入其中,通过改变样品和接收线圈的距离以及接收线圈的半径大小验证该模型的有效性。     

两步激光－飞行时间质谱法测定铁和镍同位素

采用两步激光－飞行时间质谱法测定了铁和镍同位素。用５３２ｎｍ脉冲激光蒸发铁－镍合金及硫酸亚铁样品，蒸发产生的原子采用染料激光共振电离并由飞行时间质谱探测。结果表明，激光蒸发产生的原子束和共振电离激光之间具有很好的时间匹配效率，与连续加热原子化源相比，样品利用率提高了约三个量级。     

多屏绝热式液氦贮存杜瓦的研制

我们研制的杜瓦,采用多屏绝热结构,内胆通过颈管悬吊,无其它导热途径。悬吊结构采用的波纹管密封,球面-座圈活动式支承,可避免过去的直接焊接式因受冲击力而断裂的缺点。杜瓦附件齐全,使用安全方便。由于良好的绝热设计,精心的施工检验,使杜瓦的绝热性能达到国内外的先进水平。     

多屏绝热式液氦贮存杜瓦的研制

我们研制的杜瓦,采用多屏绝热结构,内胆通过颈管悬吊,无其它导热途径。悬吊结构采用的波纹管密封,球面-座圈活动式支承,可避免过去的直接焊接式因受冲击力而断裂的缺点。杜瓦附件齐全,使用安全方便。由于良好的绝热设计,精心的施工检验,使杜瓦的绝热性能达到国内外的先进水平。     

ITER重力支撑的制造设计、认证测试及关键技术研究

重力支撑（GS）作为国际热核聚变实验堆（ITER）磁体支撑系统的关键部件,不但要承受环向场超导磁体净重以及交变的电磁载荷,同时还需隔离来自杜瓦环的热量以维持环向场超导线圈的热稳定性。本文通过有限元分析和工程测试验证了GS结构设计的可靠性;通过换热分析和真空热交换效率测试验证了热锚连接结构的可靠性;通过全尺寸螺栓77 K疲劳测试验证了螺栓原型件的疲劳性能。在随后的制造过程中,使用液压拉伸器和研制的高精度螺栓伸长量测量装置对所有的螺栓进行了均匀、精确地紧固。真空正压氦检漏的测试结果证明了GS的泄漏率远低于ITER的要求。基于以上工程测试的结果,本文设计的GS的结构是可行的且能运用于ITER装置中。      

超导磁体的分段内保护

本文以一个16cm内径,4.9T超导磁体作为实例,给出了超导磁体分段内保护的设计方法和实验结果。根据超导体的正常态传播速度,利用迭代法可计算出线圈的热量产生、温升、电阻的增加和电流衰减特性等。在给定线圈的最大允许温升情况下,我们能够确定出应将绕组分为多少段和每段所并联的分流电阻的数值。对于正常态区域传播速度很快的密绕的或者浸渍的高电流密度磁体,电感很大的超导磁体、自然分段的Nb_3Sn并绕磁体和在持续电流模型下运行的磁体,常常采用分段内保护方法。分段内保护常常是简单的、可靠的和费用低的。其缺点是消耗比较多的液氦。     

超导磁体的分段内保护

本文以一个16cm内径,4.9T超导磁体作为实例,给出了超导磁体分段内保护的设计方法和实验结果。根据超导体的正常态传播速度,利用迭代法可计算出线圈的热量产生、温升、电阻的增加和电流衰减特性等。在给定线圈的最大允许温升情况下,我们能够确定出应将绕组分为多少段和每段所并联的分流电阻的数值。对于正常态区域传播速度很快的密绕的或者浸渍的高电流密度磁体,电感很大的超导磁体、自然分段的Nb_3Sn并绕磁体和在持续电流模型下运行的磁体,常常采用分段内保护方法。分段内保护常常是简单的、可靠的和费用低的。其缺点是消耗比较多的液氦。     

磁四极透镜测量装置的研制

本文介绍一台测量磁四极透镜的磁中心和各次谐波的测试仪器和设备。它是采用旋转长线圈的方法来测量四极透镜孔径内场形分布,测量线圈长500 mm,线圈的旋转速度为     

14 MeV快中子照相用光纤转换屏研究

快中子照相技术因其超强的样品透视能力而成为射线无损检测技术近年来研究的热点,转换屏是中子照相装置的关键部件。光纤转换屏是一种新型的快中子照相转换屏,较大程度兼顾了光纤阵列的高探测效率和荧光屏的高成像质量,具有很好的应用前景。本文以D-T加速器为中子源,用ZnS和环氧树脂以及光纤研制了快中子照相光纤转换屏,耦合科学级CCD数字成像系统,进行了快中子数字照相技术研究,获取了不同光纤排列方式的光纤转换屏积分曝光图像,同时测量了快中子荧光屏和塑料闪烁体等其他快中子照相用转换屏的发光效率,实验结果表明,光纤转换屏的发光效率高于其他类型转换屏的。     

14 MeV快中子照相用光纤转换屏研究

快中子照相技术因其超强的样品透视能力而成为射线无损检测技术近年来研究的热点,转换屏是中子照相装置的关键部件。光纤转换屏是一种新型的快中子照相转换屏,较大程度兼顾了光纤阵列的高探测效率和荧光屏的高成像质量,具有很好的应用前景。本文以D-T加速器为中子源,用ZnS和环氧树脂以及光纤研制了快中子照相光纤转换屏,耦合科学级CCD数字成像系统,进行了快中子数字照相技术研究,获取了不同光纤排列方式的光纤转换屏积分曝光图像,同时测量了快中子荧光屏和塑料闪烁体等其他快中子照相用转换屏的发光效率,实验结果表明,光纤转换屏的发光效率高于其他类型转换屏的。     

用屏栅电离室测量混合α放射性样品内多种同位素的原子数

用屏栅电离室方法对混合α样品内4种同位素的原子数进行了测量.利用屏栅电离室测量效率高、探测立体角大,并且同时具有能量和角度分辨能力的特点,对混合α样品的自吸收和散射进行了修正,得到了比较准确的结果.该工作为进一步开展用屏栅电离室测量轻核(n,α)反应微分截面工作奠定了基础.该方法还可以用于微弱α源的测量.     

用屏栅电离室测量混合α放射性样品内多种同位素的原子数

用屏栅电离室方法对混合α样品内4种同位素的原子数进行了测量。利用屏栅电离室测量效率高、探测立体角大，并且同时具有能量和角度分辨能力的特点，对混合α样品的自吸收和散射进行了修正，得到了比较准确的结果。该工作为进一步开展用屏栅电离室测量轻核(n，α)反应微分截面工作奠定了基础。该方法还可以用于微弱α源的测量。