辐照食品直线加速器电子枪设计

本文介绍了中国科技大学国家同步辐射实验室研发的一台食品辐照保鲜用直线加速器中电子枪的设计.通过枪体内电磁场模拟计算、优化电子枪形状、并且在考虑空间电荷效应情况下对电子束发射过程进行模拟,得到了满足设计要求的束斑尺寸.另外对电子枪的加工和调试过程也进行了介绍,通过电子枪高压老炼及出束实验表明,其各项参数性能均达到设计要求.另外对直线加速器螺线管聚焦线圈漏场对束流的影响也作了讨论,采用相应措施可增加磁屏蔽,减小漏场影响,保证束流品质.     

强流栅控电子枪设计分析

电子枪是超高真空电子器件,可用于各类加速器的束流源与功率源中,是加速器与微波电子管的主要与关键部件之一.结合某辐照加速器电子枪实际需要,对其束流光学系统进行了计算机模拟和优化设计.模拟结果表明该电子枪在80 kv高压下工作时,输出电流可以达到5 A以上,束流发射度、枪区电场以及束腰半径可以满足该加速器运行的需要.电子枪...     

NFZ-10工业辐照电子直线加速器束流控制方法

在ＮＦＺ－１０工业辐照电子直线加速器上，分析了以输出束流来负反馈控制轰击型二极电子枪灯丝电压进而稳定输出束流的方法及存在的缺点。提出了新的控制轰击高压的方法，在此加速器上得到了高稳定性和高精度的输出束流。     

SSRF电子枪控制系统的设计与实现

电子枪是上海光源SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility)中的直线加速器的关键部件,上海光源的束流品质很大程度上取决于电子枪的束流指标,因此电子枪需要一个稳定的控制系统来保证其可靠运行.本文介绍了上海光源电子枪控制系统的设计与实现过程.该系统底层采用可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)作为设备控制器,上层监控软件使用加速器控制系统通用软件EPICS (Experimental Physical and Industrial Control System),整个控制系统基于以太网连接.PLC和以太网技术的应用,使该系统具有可靠性好、易于维护等特点.     

宽范围高精度电子枪系统的设计与验证

“空间环境地面模拟装置”是“十二五”国家重大科技基础设施项目,针对其子项目“低能电子加速器及束线”中辐照加速器的要求,在原有二极电子枪基础上增加了控制栅极。使用CST Particle Studio仿真研究了电子枪部分结构参数变化对引出束流强度的影响,设计出产生50 mA高品质束流的电子枪,并用PBGUNS(Particle Beam GUN Simulation)软件对设计结果进行验证。最后在电子枪实验平台上检验了电子枪结构参数变化对引出束流强度的影响规律,并对电子枪结构进行了优化。结果表明优化后的电子枪能够以阴极初级加热电压作粗调、栅极电压作细调的方式引出1μA～50 mA高品质电子束。     

10MeV大功率辐照加速器研究进展

10 MeV辐照加速器输出电子束能量10 MeV,平均束流功率达20 kW。由于高流强、大功率,对加速器的总体和一些关键部件如加速管、速调管、调制器、电子枪等提出更高的要求。经充分的预研、设计与计算,完成了加速器总体结构与各分系统的工程设计。总体采用立式机架,束流由上往下传输     

等离子喷涂硼化镧阴极电子枪

一、引言现代大型医用电子直线加速器电子枪的设计有如下特点: 1.要求电子枪束流在大范围内连续可调。对于一个二极型电子枪系统,枪必须工作在温度限制区域内,故阴极发射的稳定性十分重要。2.行波电子直线加速器通常采用可拆性结构,这就要求阴极必须有较好的抗中毒特性。     

上海光源150MeV直线加速器传输波导相长度测量与调整

上海光源直线加速器加速器主体由电子枪、次谐波束聚器、基波聚束器及四台加速管组成,其功能是通过低能输运线向增强器注入150 MeV能量的电子束.直线加速器2006年12月开始安装,2007年5月出束,10月完成束流调试,向增强器供束,束流指标达到设计目标.传输波导相长度的测量与调整是微波系统及加速器建设安装过程中的的关键环节,调试结果直接关系到直线加速器的升能效果,影响到束流其它相关参数.本文阐述了上海光源直线加速器波导相长度测量与调整过程,给出了加速器束流调试的相关指标结果.     

新型电子直线加速器测试与改进

一种新型的省略电子枪的小型直线加速器被研制成功。高功率速调管的用毕束流被引出作为注入电子,从而取代了传统的电子枪部分。装置在调试完成后开始运行,我们对获得加速后的电子束性能做了初步测量,并与模拟结果进行了对比。结果表明,加速器输出流强远低于设计目标。运用Parmela程序详细分析了电子束流损失的主要因素,针对减少束流损失,提高加速器输出流强,提出了新的改进方案。通过计算分析,得出了该方案良好的可行性。     

电子直线加速器电子枪设计的计算机方法

本文基于Pierce电子枪理论和拉普拉斯方程的有限差分解,采用了一种新的计算机方法设计电子直线加速器电子枪。该方法包括:(1)根据设计要求确定电子枪电极。(2)对确定的电子枪进行计算机分析,计算电子束特性。该方法比常用的电解槽模拟法精度高、时间省。与一般的计算机方法相比,它基本上实现了确定电子枪电极的自动化。轴对称平行流电子枪的设计表明,即使采用较大的网格,仍有较好的精度。最后,用该法设计了4 MeV驻波加速器电子枪。     

Measurement of the Beam Position in the Extraction System of the ILU-10 Linear Electron Accelerator

A system for measuring beam position for a ILU-10 pulsed linear electron accelerator is described. The accelerator generates an electron beam with energy up to 5 MeV. The rf generator operates at 115 MHz in the pulsed mode with pulse duration of about 500 sec and pulse repetition frequency up to 50 Hz. The average beam power can reach 60 kW. Two electrostatic sensors (pickups) are used to measure the position of the beam. The principle of operation of the measurement apparatus is based on homodyne detection of the signals from the pickups. The second harmonic of the frequency of the accelerating voltage of the accelerator power supply (230 MHz) is chosen as the working frequency. The detected signal is fed from each pickup plate into an integrator and then a ADC. The beam position is calculated on a computer. The resulting error in the beam coordinates is about 0.5 mm with a 110 mm in diameter position sensor.     

纵向多灯丝电子帘加速器的束流不均匀度

束流不均匀度是电子帘加速器束流性能的一重要指标。影响束流不均匀度的主要因素是加速器结构中各电极（阴极、反射极、栅极、阳极）的电位、形状及其相对位置。本工作针对1台纵向多灯丝电子帘加速器的实际结构参数,计算其束流不均匀度,通过分析和比较,讨论了进一步改善束流不均匀度的可能途径,为改进电子帘加速器的设计提供了参考。     

350keV电子高压加速器研制

加速器辐照装置用于辐照生产医用输液塑料袋原膜材。所研制的350keV电子高压加速器具有以下特点：在静电加速器中采用高压倍压电源代替输电带，此新型结构加速器可输出低能大功率电子束，且体积小、自屏蔽，适于在线辐照加工；一般高压倍压电源采用50Hz供电，而在此装置中由14kHz中频电源供电，高压电源体积小。加速器空载高压达370kV，电子束350keV/20mA，扫描宽度70cm，辐照剂量不均匀性好于7%。该加速器辐照装置已投入运行，并已生产出合格医用输液袋膜材投放市场，产品填补了国内医用输液袋膜材市场的空白。     

Status of Work on the VÉPP-5 Injection Complex

The VÉPP-5 injection complex under construction at the Institute of Nuclear Physics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences is a powerful source of intense electron and positron bunches at 510 MeV, which covers all needs of the electron–positron colliding beam setups currently operating and under construction at the Institute of Nuclear Physics. The complex includes a 285 MeV linear electron accelerator, a 510 MeV linear positron accelerator, and an accumulator–cooler with beam injection and ejection channels. Intense work on the design, assembly, and tuning of the linear electron accelerator has been conducted in the last 2 yr. As a result, by August 2002 the linear electron accelerator was put into operation with all standard subsystems. By this time, the isochronous achromatic turning of the electron beam, a system for converting electrons into positrons, and the first accelerating structure of the linear positron accelerator were assembled and put into operation. All this made it possible to accelerate the positron beam up to 75 MeV. Preliminary results of tests of the linear accelerators are presented.     

DZ-12/4多能量档电子直线加速器辐照关键参数测试

中国原子能科学研究院建立了一台DZ-12/4多能量档电子直线加速器,该装置主要用作辐射加工级电子束辐照实验平台。为了检测该电子束辐照实验平台辐照工艺控制参数,本文利用中国原子能科学研究院FJL-02型辐射变色薄膜剂量计对DZ-12/4多能量档电子直线加速器关键参数能量进行了测量,并对研制的束流监测系统法拉第筒的可靠性进行了验证。结果表明,DZ-12/4多能量档电子直线加速器能量在4~12 MeV范围可调,运行参数准确可靠;日常运行中,加速器运行人员通过监测设备和调节加速器参数可有效控制并估计辐照剂量,具有非常好的实用性和简便性。     

衰减法测量静电加速器电子束能量

研制了薄壁平行板透射电离室,研究了透射电离室的特性。用透射电离室测量静电加速器电子束在铝中的透射分布,得到不同高压下电子束在铝中的外推射程,进而确定电子束能量。     

NDZ 20 医用电子直线加速器的设计.运行和临床疗效

NDZ20医用电子直线加速器,属行波反馈型,采用改变工作频率、相位、磁控管输出功率及束流负载的方法调整能量,电子线能量从5—20MeV分七档,X线有10、15MV两档,并设有AFC,ARC,ADC等自动稳定频率、剂量率和照射野均匀度等控制系统,对一些主要部件达到较为先进的指标。该机运行已近两年,停机率86年与87年分别为2.14%和3.53%,剂量稳定性等一系列指标均达到或优于国家GBW4-81所规定指标,两年来治疗病人1366人,疗效显著。     

Design of a Shuttle Microtron for Radiation Therapy

A design proposal for a new type of electron accelerator for radiotherapy applications is presented. The three-pass, fixed-magnet shuttle microtron is designed to allow continuous variation of electron beam energy from 4 to 24 MeV, while providing maximum current levels for x-ray treatment at 6, 12, and 20 MeV. The reflector magnets are structured for both axial and radial beam focusing and the entire accelerator fits into the horizontal arm of a rotatable therapy gantry.     

Harp, A Short Pulse, High Current Electron Beam Accelerator

A 3 MV, 800 kA, 24 ns electron beam accelerator is described and the results of initial switching experiments are discussed. The generator will provide a source for studying the physics of processes leading to electron beam driven, inertially confined fusion. The major components of the accelerator are two diodes with a common anode, twelve oildielectric Blumleins with low jitter (< 2 ns) multichannel switches, three intermediate storage capacitors, a trigger pulse generator and two Marx generators.     

Basic information on new regulatory criteria requiring on-site emergency preparedness for accelerator facilities in Japan

For basic information on new regulatory criteria, the dose rate around a thick target bombarded by proton, electron, or carbon beam having incident energy of 10 MeV–50 GeV (per nucleon in case of carbon) was simulated using the PHITS Monte Carlo code. Based on this simulation, the benchmark which is ‘1 Sv/h at 1 m away from the beam line’ assuming 1% beam loss was evaluated, and compared with the criteria in France and Canada. Based on this evaluation, a new regulatory criteria has been established for requiring on-site emergency preparedness for accelerator facilities in Japan, which is required for the ion accelerator beyond the ion beam of 100 MeV/nucleon and 0.5 kW beam power, and the electron accelerator beyond the electron beam of 50 MeV energy and 1 kW beam power.