永磁端引出溅射PIG源进展

介绍了永磁端引出溅射ＰＩＧ离子源的进展状况，通常它可用于引出气体的与金属的单或多电荷离子，在２０－３０ｋＶ的引出电压下，可引出ｍＡ级的气体离子和数十微安的金属离子，功耗小于５０Ｗ。同时也可用于直接引出某些电子亲合势料强的气体元素，如，Ｈ，Ｏ，Ｆ等的负离子。     

用于蓝姆移动型极化离子源的低能强流双等源

建立了用于蓝姆移动型极化离子源的双等源和低能引出聚焦系统，实验比较了等离子体出口孔径和聚焦电极之间的距离对引出束的影响，并调整了离子源的运行参数。离子束的质子比可达６０％以上，满足了极化离子源的工作要求。约有４ｍＡ低能氢离子束（５５０ｅＶ）或氘离子束（１１００ｅＶ）进入铯蒸汽电荷交换管道，在极化源上使用低能强流双等源后，可获得２００ｎＡ左右的极化质子（或氘核）束。     

双频加热的LECR3离子源设计及初步的调试

研制成功了一台新的ECR（Electron Cyclotron Resonance）离子源LECR3（Lanzhou ECR No.3）。该离子源能为原子核物理与表面物理研究提供高电荷态离子束流，LECR3的设计主要基于IMP（Institute of Modern Physics）的14.5GHz ECR离子源（Lanzhou ECR No.2），但采用了双频加热、波导直接馈入微波功率及铝制等离子体弧腔等新技术和新方法。另外，LECR3的弧腔容积比LECR2的大，增加可注入的微波功率，可有效地增加引出的高电荷态离子束流的强度。虽然增大了弧腔的内么，但仍然保持径向六极磁铁在弧腔内壁上产生最大磁场强度与LECR2的同样大小。     

100 MeV强流质子回旋加速器剥离靶驱动控制系统研制

100 MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速负氢离子,引出系统为电荷交换方式的双向剥离引出系统,剥离靶是引出系统的核心装置。剥离靶系统四维联动定位精度要求高。为满足剥离靶驱动控制系统要求,采用了PLC控制驱动电路,读取位置反馈信号,对运动控制形成负反馈闭环的控制方法,实现了引出系统的各项运动控制要求并达到了设计指标。经调试,该加速器于2014年7月首次成功引出75~100 MeV质子束流,引出效率达99%以上。剥离靶驱动控制系统经加工调试,满足引出系统的各项技术要求,目前已投入运行2 a,可靠性得到了验证。     

66 利用引出AIO^-分子离子排除加速器质谱测量^26Al中^26Mg的干扰

加速器质谱测量^26Al时，既可以引出Al^-离子又可以引出AlO^-分子离子。因为Mg不能形成稳定的负离子，通常引出Al^-即不存在同量异位素^26Mg的干扰。但因在Al2O3样品中引出AlO^-比引出Al^-效率高40倍，高效率的引出AlO^-则同时引出了稳定的MgO^-，要排除^26Mg的干扰，用全剥离法可解决问题，但同时损失了部分效率。     

引出负离子的永磁边引出PIG源

介绍了一个可引出Ｈ、Ｏ、Ｆ等负离子的永磁边引出ＰＩＧ源。在１５ｋＶ引出电压下，可获得Ｏ＾－离子１３０μＡ，Ｆ＾－，离子７５μＡ，功率消耗分别约为１１０、２８０Ｗ。     

2.45GHz单电荷态电子回旋共振离子源

描述了一台2．45GHz单电荷态电子回旋共振（ECR）离子源的原理、结构与应用。介绍了其微波系统与磁场结构。在微波输入功率约600W,引出高压22kV,引出孔径为φ6mm时,该离子源的总束流I（H1^ H2^ H3^ )可达90mA。     

中性粒子对强流脉冲离子二极管工作过程的影响

研究了强流脉冲离子二极管中阳极等离子体中的冷中性粒子与束离子的电荷交换条件以及电荷交换作用对空间电荷限制电流密度的影响，电荷交换作用产生的热中性粒子快速充满二极管间隙，并被电离，可引起二极管间隙短路。     

永磁镜场边引出PIG离子源

本文介绍永磁镜场边引出PIG离子源的结构、磁场设计和实验结果。用H_2、BF_3、N_2或Ar作放电气体,在弧功率50～150W情况下,引出总束流大于1.0mA。其中H_1~ 和B_(11)~ 的比例分别达到90％和50％;得到的最高电荷态离子有B_(11)~(3 ),N~(5 ),Ar~(6 )。     

偏压电荷收集器测量HPIB的原理和实验

介绍了偏压电荷收集器的结构，分析了利用其测量HPIB束流强度的原理，利用KARAT PIC软件模拟了偏压电荷收集器内部的电荷输运过程，模拟结果表明HPIB在偏压电荷收集器内部电荷中和而电流不中和，从而证实了电荷中和假设和这种装置测量HPIB的准确性。另外还分别对几何参数和偏置电压对偏压电荷收集器的影响进行了模拟，在德拜长度范围内，孔径的大小为0．6-0．8mm比较合适，偏压为-800V就可满足峰值能量为500keV HPIB的测量要求，实验验证了偏压大小与离子收集效率之间的关系。     

D-D次生源计数对密度测量的影响

为研究D-D源密度测量过程中俘获γ计数对密度测量的影响,本文首先分析D-D源密度测量的原理,其次研究D-D源与地层反应产生的γ射线类型,并采用蒙特卡罗模拟方法对比分析了D-D源和D-T源密度测量过程中次生γ强度高低。结果表明,D-D源密度测量过程中次生γ以俘获γ为主;尽管D-D源的中子产额远低于D-T源,但在源距大于50 cm后低孔隙地层中D-D源俘获γ计数高于D-T源非弹γ计数;此外,高孔隙地层中D-D源俘获γ计数也可以通过调整源距大小满足密度测量的要求。因此,使用D-D源测量的次生γ计数能够满足密度测量的统计精度要求。     

秦山第二核电厂辐照燃料组件替代中子源的可行性分析

反应堆中子源的作用是提高次临界状态下堆芯的注量水平。在实际运行中,可能发生停堆时间较长致使中子源衰减,或中子源发生破损无法继续使用的情况。本文通过对已辐照燃料组件自发中子源和源量程探测器响应的计算分析,探讨使用已辐照燃料组件替代中子源的可能性。计算结果表明,首组入堆组件燃耗在24 100 MW•d•tU^-1以上即可满足中子计数率监测的要求。本方法可为中子源意外破损提供解决方案。     

85Kr测厚源的输出性能研究

为指导⁸⁵Kr测厚源的制备,采用两种材质、两种活性区、两种丰度的85Kr原料气制备一批同等活度（7.4 GBq）的测厚源,采用自行研制的⁸⁵Kr源β输出电压装置对制备的测厚源输出电压进行测量。结果表明,采用钛材质、小活性区、20%丰度原料的测厚源输出电压更高。钛材质的源窗、小活性区的源壳、高丰度的原料对β射线的吸收更少,因此在制备某种活度的⁸⁵Kr测厚源时,为提高射线输出,应优先采用钛材质、小活性区、高丰度的原料。     

Millimeter-Scale PIG Source for Miniature Mass Spectrometers

A new millimeter-scale penning ion generator (PIG) ion source has been developed for miniature mass spectrometers. The cathode is a 40?mm diameter?×?2?mm long stainless steel cylinder with a hole of 4?mm, the anode with a hole of 12.6?mm and a length of 6.4?mm is made in stainless steel, and the ion emission hole size on the anticathode is 5?mm. Several microamperes of H⁺ ions can be extracted with less than 10?W discharge power consumption. The PIG ion source is shown to have advantages of long lifetime under high-pressure operation and low power consumption. The ion source is being designed and investigated for use in miniature mass spectrometer; however this ion source is thoroughly described so that it can be easily implemented by other researchers for other applications.     

利用多毛细管准直器测量X射线光源焦斑尺寸

设计了一种测量X射线光源焦斑尺寸的方法：多毛细管准直器法。整体玻璃毛细管X射线准直器是由数10⁵根内径为几微米的单玻璃毛细管组成的X射线光学器件,X射线光源发出的发散X射线光束被多毛细管准直器约束后变为准平行束。准平行束的截面直径是X射线光源焦斑直径的函数,通过测量准平行束不同位置处的截面直径,利用线性拟合可得到X射线光源的焦斑直径。分别利用多毛细管准直器法和常用的小孔成像法测量了同一微焦斑X射线光源的焦斑直径,测量结果分别为60.8和59.4μm。多毛细管准直器法对焦斑直径在亚微米量级或更小X射线源的焦斑尺寸测量中将显示出更多的优势。     

CIAE强流ECR离子源研制

本文介绍了研制的一台强流ECR微波离子源,其能从7 mm直径的圆孔引出大于150 mA的氢离子束(75 keV),质子比达90%。该离子源采用独特的结构提高了离子源寿命。离子源在75 keV、110 mA束流条件下连续工作超过220 h,束流中断2次,不间断工作时间超过150 h。     

Z箍缩X射线源辐射场理论分析

利用Z箍缩等离子体辐射源产生X射线可开展脉冲X射线辐照材料动力学响应及热力学效应研究,而试验面处的辐射功率密度是热力学效应研究中最关心的参数。本文针对Z箍缩产生的软X射线辐射功率密度场分布,以理论分析和数值模拟为手段,将Z箍缩软X射线辐射源分别等效为线光源和朗伯辐射光源,获得了2种等效情况下X射线辐射功率密度场的分布。分析表明,在线光源等效情况下,远场分布为球面分布,符合距离平方反比关系,而近场则近似圆柱面分布,符合距离反比关系;在朗伯辐射光源等效情况下,远场分布为球面余弦调制分布,而近场分布近似圆柱面分布。等效模型分析结果均表明：对于长度为2 cm的Z箍缩软X射线辐射体,当试验样品放置位置距离Z箍缩光源大于5 cm后,试验面处的辐射功率密度即可视为远场情况,符合距离平方反比关系。     

标准氡室氡浓度不确定度评定方法探讨

标准氡室为氡测量仪器的校准提供氡浓度的参考标准,氡室氡浓度可由氡源的氡产生率、补氡时间、氡的自然衰变规律以及吸附/泄漏率等因素进行理论计算,也可用标准氡浓度测量仪测定,同时需要对氡室氡浓度的不确定度进行科学合理的评定.本文分析了这两种氡浓度定值方法的不确定度来源,并分别介绍和探讨了氡浓度值不确定度的评定方法.结果表明:由标准测量仪器测定氡浓度并进行不确定度评定,其方法优于基于氡源参数进行计算所得氡浓度值的不确定度评定方法.     

Optimization of the steady neutron source technique for absorption cross section measurement by using an 124Sb–Be neutron source

An improved experimental approach has been developed to determine thermal neutron absorption cross sections. It uses an ¹²⁴Sb–Be neutron source which has an average neutron energy of only about 12 keV. It can be moderated in either a water tank or a paraffin filled box and can be used for aqueous or powder samples. This new design is first optimized by MCNP simulation and then benchmarked and calibrated with experiments to verify the simulations and realize the predicted improved measurement sensitivity and reproducibility. The ¹²⁴Sb–Be source device is from 1.35 to 1.71 times more sensitive than the previous method based on the use of a ²⁵²Cf source.     

氟盐冷却高温堆主冷却剂放射性源项研究

针对氟盐冷却高温堆(FHR)正常运行时主冷却剂放射性源项进行了研究。对主回路源项主要贡献来源及产生原理进行了分析,基于三维蒙特卡罗输运程序KENOⅥ、燃耗分析模块ORIGEN-S及Mathematica程序,对堆芯中子能谱、堆芯源项及主回路源项扩散及活化进行了分析。应用该方法对FHR的一种设计堆型进行了定量分析,结果表明:主回路氚源项相对其他堆的较高,其产生率为5.16×1014 Bq·GWth~(-1)·d~(-1),应采取有效措施限制其向环境的释放。本文结果可为FHR的工程设计、辐射防护设计、氚源项控制、三废处理系统设计等提供参考。