世界的同步辐射源装置

同步辐射是六十年代末出现的一种电磁辐射。它是高能电子(接近光速)作弯曲运动时产生的,由于只有在强大磁场偏转力的作用下高能电子才能作弯曲运动,所以有时又叫磁同步辐射或叫磁轫致辐射。它具有光强度大,准直性能好,连续谱范围宽,稳定性好、偏振性好、输出脉冲光和洁净光,并能准确计算输出光性能等一系列优良特性。在生物学、化学、凝聚态物理学、表面物理     

基于MicroTCA的自动频率控制系统

高品质的束流是产生高品质同步辐射光或自由电子激光的关键,电子直线加速器作为同步辐射光源的注入器,其性能表现直接影响到束流品质。为降低噪声(温度变化、机械振动等)的干扰,本文研究和实现了一个通用、鲁棒、高效、可扩展性好的电子直线加速器低电平控制系统。目前已经实现了自动频率控制(Automatic Frequency Control,AFC)功能,更多控制功能将会陆续实现。该系统基于MicroTCA,选用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)架构,采用C/C++开发,利用PID(ProportionIntegral-Differential)算法和最小二乘法,能够采用两种不同的方法进行自动频率控制。在巴西Sirius光源直线加速器实验装置上对该控制系统进行调试和测试,结果表明,两种AFC方法都是有效的,且存在明显差异,未来将进一步优化和完善。     

第三代同步辐射光源HELS的设计研究

叙述了第三代同步辐射光源ＨＥＬＳ的设计研究,包括１台能量为７ＧｅＶ的光源储存环,１台７ＧｅＶ的电子同步加速器注入器和１台４５０ＭｅＶ的电子直线加速器预注入器。光源储存的束流发射度达到２．３３ｎｍ．ｒａｄ,是目前世界上现有的同样能量的光源储存环的发射率的三分之一左右。     

一种由负电极和磁镜组成的空间电荷透镜

文章叙述了一种由负电极和磁镜组成的空间电荷透镜。它可以高效率地捕获电子,并具有较强的聚焦性能。在强中子发生器调试中,采用这种透镜使D~ 束从9mA提高到27mA。     

氚光源及其研究进展

氚光源是利用放射性核素氚制成的自发光装置,其使用寿命长、光强稳定、无需电源,是黑暗条件下小视野照明的优良光源,在军事和民用领域具有良好的应用前景。传统的玻璃管型氚灯是应用广泛的氚光源。由于氚气体对β射线的能量自吸收、荧光粉蔽光性和玻璃管有破裂可能等缺点,限制了氚灯性能的进一步提高。本文介绍了氚发光装置的发光机理、发展历史、安全评价以及国内外应用现状;讨论了传统玻璃管型氚灯亮度的影响因素,分析了目前氚灯存在的问题,介绍了国内外氚光源研究改进工作,并展望了国内氚光源研究与应用前景。     

低发射度L波段光阴极微波电子枪物理设计

太赫兹(THz)光源对电子束的能量、能散及发射度有极高要求,研发高性能电子源是基于自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)的THz光源的重要挑战。对电子腔中束团发射度增长机制的研究,有助于设计针对有效的发射度补偿方案。本文首先描述了L波段光阴极微波电子枪腔的设计,利用POISSON Superfish软件给出了腔内电磁场分布,详细分析了束流发射度增长的因素,讨论发射度补偿原理。由此提出基于主副螺线管线圈抑制发射度增长的补偿方案,并用ASTRA程序对补偿效果进行模拟计算。结果表明,采用该补偿方案后,电子腔输出束团的能散和发射度有显著改善,达到THz光源对于电子源的要求。     

一种双楔片型同步辐射光束位置监测器的物理设计

对同步辐射光源不稳定性的监测一直是北京同步辐射装置（BSRF）在运行中急需的技术手段。随着北京正负电子对撞机升级改造工程的不断推进,光源的性能得到了很大提高,对光源不稳定性的监测也提出了更高的要求。一种双楔片型的同步辐射光束位置探测器在北京同步辐射装置上得到发展,并在前端区安装和使用。它可以有效监测同步光束位置的10μm级的变化,为降低光源不稳定性、提高数据质量提供了依据。本文详细描述了双楔片型同步辐射光束位置监测器的设计原理、参数优化以及误差分析,并介绍了这种监测器在BSRF的应用情况。     

轫致辐射X光源初步研究

对高能电子打薄靶和低能电子打厚靶两种不同轫致辐射方式的微型轫致辐射光源进行了研究.推导并比较了两种方式的单位电子光子产生率,给出了提高光子产额的方法.以BFEL直线加速器为平台,利用高能电子薄靶的轫致辐射光进行X光成像实验,研究薄靶对电子束流参数的影响,并对轫致辐射微型X光源的特性进行了讨论.     

放射性同位素光源在光度分析中的应用

用放射性同位素作为闪烁物质的激发能源,将闪烁物质发出的光用作光源,是近年来同位素应用的一个方面,本文介绍将这种光源用于分光光度分析。 同位素光源由闪烁体和少量β放射性同位素组成,闪烁物质可以是液体或固体,同位素可以与闪烁体混合,或是喷镀在固体闪烁体上,亦可放在闪烁体附近。β粒子引起闪烁体激发,产生可见光范围的次级发射。 在分光光度分析中,用同位素光源作光源,消除了由于电源系统不稳定而造成的光通量波动,从而提高     

基于NIcRIO的合肥光源冷却水监测系统

合肥光源是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源。为了提升其供光性能,2009年底启动了合肥光源重大维修改造项目,冷却水监测系统是此次重大维修改造项目的一部分。改造后的冷却水监测系统采用美国国家仪器公司(NI)的可重配置嵌入式工业控制器cRIO作为硬件平台,监测冷却水温度、压力和流量,以及磁铁温度和隧道环境温度等信号。cRIO上运行VxWorks操作系统,采用LabVIEW编写采集程序,并采用NI公司开发的接口程序"EPICS Server IO Server"将系统集成到EPICS中。cRIO-9073中的所有软件可通过镜像方式安装,并且采集程序通过一个包含机箱及模块信息的配置文件来自动检测硬件的匹配情况,因此,软件的安装和调试十分方便。系统的试运行情况表明其性能稳定,操作简单,扩展性好。     

电子辐照SiGe HBT和Si BJT的直流特性分析

研究了1MeV不同剂量电子辐照前后SiGe异质结晶体管(HBT)的直流特性,并与Si双极晶体管(BJT)进行了比较。结果表明辐照后SiGe HBT的IB基本不变,Ic和β都下降;随电子辐照剂量的增加,Ic和β都减小。对si BJT而言,IB和Ic与在相同辐照剂量辐照后的SiGe HBT相比都增大很多,β下降幅度也很大。这说明SiGe HBT具有比Si BJT更好的抗辐照性能。对电子辐照后器件电学性能的变化机制进行了初步分析。     

在NSRL上利用RFKO实现部分填充

RFKO系统在合肥光源电子储存环上的正常运行使合肥光源同步辐射光脉冲的时间结构变为可调，也克服了多束团不稳定现象，实现了高流强（350mA)的运行，为同步辐射用户提供了不同周期的同步光脉冲输出。     

玻璃闪烁体

一、前言 玻璃闪烁体是五十年代初期开始研制的一类闪烁探测器。它与玻璃一样,就其物理属性而言不是晶体。三十多年来英、美、苏、意、日与德国等国都在努力研制这种闪烁体。到目前为止文献上提供的闪烁玻璃已有几十个品种。我国也已制成三种不同型号的玻璃闪烁体ST-601,ST-602和ST-603。玻璃闪烁体是重带电粒子、γ射线(电子)及中子的探测元件。它的平均原子序数较高,因而对带电粒子具有较高的阻止本领。又因为它含有硼、锂,因而可作为具有许多理想特性的中子探测器。例如光衰减时间短、温度性能好、慢中子探测效率高等特性已引起广大核物理实验者很大的兴趣。     

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.     

基于SXFEL的新型LCS光源极化γ束流性质研究

逆康普顿散射作为一种光子加速机制,近年来获得了更多的关注和应用;在180°碰撞模式下(即背散射模式(Back Compton Scattering,BCS)),通过入射激光的极化,能够获得接近100%极化的γ光源,对于开展极化相关的物理研究具有重要意义。本文通过数值模拟方法研究了基于上海软X射线自由电子激光装置(Soft Xray Free Electron Laser,SXFEL)的激光康普顿散射(Laser Compton Scattering,LCS)γ光源的束流性质。结果显示:基于SXFEL的LCS光源将具有高能量、高通量、高极化度和准单能等特性。通过调节电子能量和激光器的波长,γ能量范围可达到1～80 MeV,结合准直器γ能量分辨率可达到≤4%,γ极化度约为100%,不同极化性质的激光会影响γ束斑的形状。     

涡流板型切割磁铁半正弦波脉冲电源预制研究

预研中的上海同步辐射光源需要为其涡流板型切割磁铁提供幅度高达10kA的半正弦波脉冲电流和相对较窄的脉冲宽度（约60μs)，并且光源需要此脉冲电源具有优良的性能，尤其是输出脉冲电流幅度稳定度和调节范围。为便于维护，将脉冲电源置于电源厅内，经RG220／U高频高压同轴电缆和切割磁铁相连。本文介绍该脉冲电源的设计和研制结果。     

一种国产GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子辐照特性

对一种国产GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池进行了1 MeV电子辐照损伤研究,分析和讨论了不同注量电池电参数和光谱响应的衰降规律.实验结果表明,这种电池不但有很高的初始效率,而且有好的抗辐射性,电子注量达到1×1015 cm-2时,最大输出功率为辐照前的80.4%.辐照后GaInP顶电池几乎不发生退化,而GaAs中间电池短路电流严重退化,致使GaInP顶电池与GaAs中间电池电流失配,是GaInP/GaAs/Ge电池性能退化的主要原因.     

电子静电加速器用的一种电子鎗

研究了灯丝直接处在均匀场内的电子(钅仓),在不同的栅极形状下测定了它的聚焦性能,最后确定一种在结构上比较简单、制造容易、安装和调整较为方便的电子(钅仓)。对这种(钅仓)的工作状态和特性进行了分析和测量。 经过运行证明:这种(钅仓)能满足一般电子静电加速器的要求。当加速器的电压为1.3兆伏时,可以供给大于100微安的电子流,在离开电子(钅仓)1.7米的靶上得到电子束直径约为4—5毫米。     

基于EPICS的上海光源固定辐射监测系统

上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility,简称SSRF）是一个由国家投资建造的第三代同步辐射光源装置,由150MeV电子直线加速器、3.5GeV增强器和3.5GeV的储存环及同步辐射实验线站组成。SSRF在运行时,电子在增强器和储存环中产生大量同步辐射。同时,电子与真空管壁等发生相互作用产生轫致辐射和中子。SSRF固定辐射监测系统用于监测SSRF运行期间在主体建筑四周与环境中产生的辐射剂量水平。系统由探测器、智能模块、监控及管理计算机组成。该系统数据采集控制将基于EPICS（Experimental Physics and Industrial Control System）进行开发,搭建了收集多台前端智能模块数据,并进行处理、分析的软件系统。文中介绍该系统各组成部分的特点和工作原理,以及监控软件、分析软件所实现的具体功能。     

高速、大功率LED光源驱动电路设计

高速、大功率LED(≥3W)光源驱动电路是中子墙探测器光刻度系统的重要组成部分.本文简要介绍高速、大功率LED光源驱动电路的设计.该电路具有稳定性好、驱动脉冲前、后沿快,大电流脉冲输出等特点.内置信号源信号经过成形电路后,形成具有一定脉宽的快脉冲信号作为驱动信号,驱动信号上升时间tr><10 ns,下降时间tf><10 ns,其脉冲宽度分5档可调.该脉冲信号通过驱动电路控制输出电流开关,最大输出脉冲电流为800 mA,控制LED在额定功率下工作.该驱动电路最多可同时驱动六个大功率LED光源工作,目前已用于我所中子墙探测器阵列探测单元的初步刻度与测试.