特大直径加速管的封接

高能物理所750kV预注入器是30MeV质子直线加速器的前级加速器。它采用大气型高梯度加速管,已成功地加速50—200mA脉冲质子束,从1982年以来一直运行正常。 大气型加速管的结构比高气压型简单,而且维修方便。但由于高梯度加速场要求加速电极伸入管内,形成很强的径向电场,加速管直径必然很大(图1)。与国外同类型加速管相比较,西欧CERN加速管瓷环内径500mm,我们的加速管由于安装在加速电极内部的离子源和     

一根大直径加速管的封接

一、引言加速管是高压型加速器的主要部件之一。好的加速管不仅要有足够的机械强度和小的漏气率,而且要有良好的耐电压性能和束流光学性能。为了改善大流强束流的性能,大多采用高梯度加速管。这种加速管的直径比较大,对封接工艺增加了不少困难。1978年我们试封了一根250kV预注入器的加速管,取得成功,于1979年1月投入使用。当能量     

250 keV脉冲质子加速装置的高电压稳定系统

本文报道一个高压稳定系统,它用于250 keV脉冲质子加速装置的高梯度加速管加速电压的稳定。它由快速和慢速两个电压稳定系统组成,工作电压250 kV,脉冲束流负载240 mA,脉冲宽度100 μs,重复频率10 pps,电压稳定度无束流时优于0.05%,在脉冲束流期间为0.1%。     

高梯度加速管的设计

叙述了双间隙高梯度加速管的设计，介绍了加速管的主要部件的作用和结构，井扼要说明和讨论了加速管的试验结果。     

17 高俘获效率电子直线加速器的设计研究

加速管是加速器设计的核心部分。常规设计加速器的俘获效率只能达50％左右，1/2的电子都损失在加速管内，丢失的电子会轰击加速管管壁，产生轫致辐射、腔体发热量增加、真空变坏等许多负面影响。采用等梯度加速结构，相速沿加速管呈线性增加，调整相速变化规律及加速管腔体的尺寸参数，设计的加速管最终俘获效率提高到90％以上，同时平均加速梯度没有因此降低，加速管总长度未增加。     

400 kV强流中子发生器的物理设计

对400 kV强流中子发生器进行了物理设计。采用Poisson/Superfish软件对中子发生器高压电极和加速管的电场分布进行了模拟,结果显示,各关键区域的空间电场最大值远低于击穿电场限值。以强流束旁轴包络方程为基本模型,发展了强流束传输系统束包络的计算机模拟程序IONB1.0,模拟了中子发生器传输系统中40 mA的D束流包络。结果显示,设计方案中所采取的两间隙高梯度加速结构有较强的聚焦性能,能有效抵消强流束空间电荷效应造成的束流发散,加速管出口处的束包络半径约3 cm,由加速管出口处的空间电荷透镜和三重四极磁透镜组成的传输系统能将束流聚焦在约140 cm处的靶上,且束斑直径小于2 cm。     

300 kV加速管研制及应用

300 kV加速管是专为HI-13串列加速器升级工程注入器改造研制的,将原有150 kV注入器台架升级到300 kV电位,为将来串列升级工程中的放射性核束及AMS超灵敏质谱分析提供更高的注入能量.该加速管总长1.256 m(绝缘长1.200 m),采用玻璃环和不锈钢电极片胶粘而成,耐压300 kV.     

高俘获效率电子直线加速器的设计研究

加速管是加速器设计的核心部分。常规设计加速器的俘获效率只能达50%左右,1/2的电子都损失在加速管内,丢失的电子会轰击加速管管壁,产生轫致辐射、腔体发热量增加、真空变坏等许多负面影响。采用等梯度加速结构,相速沿加速管呈线性增加,调整相速变化规律及加速管腔体的尺寸参数     

高梯度加速管的束流传输

对不同能量、不同质量数、不同初始条件的入射束和有无空间电荷效应的离子束流在高梯度加速管中的传输进行了计算，并讨论了一些影响加速管聚焦作用的主要因素，计算结果与实际情况相符。     

2.5MV质子静电加速器加速管的研制与实验

一、引言我们自行研制的2.5MV静电加速器加速管长2.2m,直径270mm。要求加速管在内部处于10~(-6)Torr真空,外部充以10—13atm、承受大于12kV/cm电压梯度的情况下,能稳定可靠地加速带电粒子流,并能以较高的传输效率引出。这就必须作到: 1.构成加速管的各元件具有较高精度。 2.每一元件符合真空卫生要求。各电极具有较高的光洁度(达到镜面光)。 3.用玻璃作绝缘环时,内应力尽量小,无气泡,无杂质,有较高的机械强度和耐电压能力。 4.每一胶面要有良好的密封性能。在保证密封的前提下,胶层越薄,胶越少越好。     

复杂X射线能谱构造方法研究

本文提出了基于最小二乘法的复杂X射线能谱构造方法,介绍了其构造原理,设计了由35~100 kV加速电压条件下的14个X射线过滤谱组成的构造子谱组。目标能谱模拟构造结果表明,构造能谱与目标能谱总体的相对偏差基本控制在10%以内;影响其偏差的主要因素包括构造子谱数量与形态,目标能谱的非连续可微以及射线源特征X射线。     

PILIS: post-ISOCELE laser isobar separation; a high efficiency apparatus for laser spectroscopy

A new experimental setup PILIS II has been installed on-line with the ISOCELE isotope separator (IPN, Orsay). The mass-separated ions are slowed from 30 kV to 500 V and implanted on a graphite collecting disk. The atoms are then thermally desorbed at the implantation region by Nd: YAG laser pulses and selectively ionized by three laser beams. The ions created are mass identified by a time-of-flight (TOF) system. Two versions of the TOF system with accelerating voltages of 1.5 and 30 kV were used to carry out hyperfine structure measurements. With the 30 kV system we obtained an overall detection efficiency of 1.4 × 10⁻⁵. First measurements were performed on very light gold and platinum isotopes. It has been shown that PILIS II is well adapted to study very short half-life isotopes ( ).     

兰州重离子加速器冷却储存环高频加速系统

文章介绍兰州重离子加速器冷却储存环主环用于加速粒子的高频加速系统。加速系统的频率范围为0. 25~1.7MHz，最高峰值电压为8.0kV。高频腔体的固有谐振频率通过调节绕在腔体加载的铁[JP2]氧体材料上的偏磁电流来改变，所加载的铁氧体材料为600HH。高频腔体内的真空度达到3×10^-9Pa，高频发射机的最大输出功率为30kW，高频系统的控制采用基于PCI总线技术，它提供所有高频系统控制及监测功能。     

中国散裂中子源快循环同步加速器射频系统的设计与研制进展

研制了大功率宽带快速扫频射频系统,其用于中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器（RCS）中,主要包括铁氧体加载谐振腔、射频功率源、偏流源和低电平控制系统。射频系统工作重复频率为25 Hz,扫频范围为1.022～2.444 MHz,单个腔体（双加速间隙）可提供最大30 kV加速电压。两级的调谐控制能解决快速扫频过程中的系统失谐问题,采用束流前馈、直接反馈等多种技术手段可对束流负载效应进行补偿。     

Ion-Beam Surface Modification of Strut Dowel Used in ITER PF Support

In this paper, surface modification of the strut dowel used in ITER PF support is reported. Different ions (nitrogen/titanium) with different doses are implanted into the surface of strut dowel. The result of Auger Electron Spectroscopy (AES) indicates that nitrogen can be implanted more deeply than titanium under the implantation condition of 60 kV accelerating voltage and a dose of 8x10¹⁷/cm² nitrogen. Surface Micro Hardness (SMH) and wear resistance are improved remarkably. Further SEM observation shows that there are no obvious scratches and damages after wear test.     

230 MeV超导回旋加速器高频腔体的研制

中国原子能科学研究院目前正在研制一台用于质子治疗的230 MeV超导回旋加速器。本文设计用于230 MeV超导回旋加速器的高频腔体,其采用螺旋结构,由4个腔体组成,高频系统采用二次谐波加速,高频腔体工作频率约71.25 MHz。4个半波长的电容加载型谐振腔工作于Push-Pull模式,其中两个腔体在中心平面直连,另外两个腔体在中心区下方使用过桥连接,两组腔体之间存在电容耦合,相差180°。在腔体的设计过程中,采用计算机对4腔体进行联合仿真,经优化后,腔体加速电压分布在中心区部分的为75 kV,大半径部分的提升至110 kV,腔体的无载品质因数仿真结果约8 800。为保证腔体的高频性能,腔体主体材料采用无氧铜材料,其加工难度在于上、下外壳需分别焊接成一个整体,同时要控制其形变量。目前,腔体已完成加工,单个腔体的无载品质因数的测试表明,腔体的无载品质因数均好于7 000,满足要求。     

Horizontal Time Base Sweep Generator for a Traveling Wave Oscilloscope

This paper describes the design, construction, and performance of a time base generator for use with a cathode ray tube capable of displaying fractional nanosecond transients. The generator was designed for use with a traveling wave cathode ray tube having a simple electrostatic time base deflection structure. When operating into the deflection plates (total capacitive load of 25 pF), the generator produced a total ramp excursion of -4 kV with a maximum average slope of about -450 V/ns. with a maximum repetition rate of 10 kHz. The ramp slope may be decreased continuously by a control voltage. The generator may also be operated into a 50 ohm load for the production of a -750 V transition with a 10%-90% transition time of 4.8 ns.     

Cu and Y ion beams by a new LIS generator

In this work, we present the experimental results of a laser ion source (LIS) implemented for ion accelerators. A KrF excimer laser beam operating at 248 nm was focused on a solid target mounted inside a vacuum chamber in order to obtain the plasma. The laser energy was fixed at 11.5 mJ/pulse. The ion components of the plasma were extracted and accelerated up to 160 keV per charge state by a double gap system formed in two different stages. The beam cross section was circular, 1.5 cm in diameter. Using Cu and Y disks, as laser targets, we produced ion beams containing 1.2 × 10¹¹ ions/pulse (0.7 × 10¹¹ ions/cm²). Applying a total accelerating voltage of 60 kV we obtained an increase in ion dose up to 3.4 × 10¹¹ ions/pulse, (2 × 10¹¹ ions/cm²) for the Cu target and up to 6.3 × 10¹¹ ions/pulse (3.5 × 10¹¹ ions/cm²) for the Y target. The characterization of the plasma was performed using a Faraday cup for the electromagnetic properties, and a pepper pot system for the geometric ones. At 60 kV accelerating voltage and 5.5 mA output current the normalized beam emittance resulted in 0.22 π mm mrad for the Cu target, while under the same accelerating voltage, but with 7.4 mA output current, the normalized beam emittance resulted in 0.14 π mm mrad for the Y target.