350 keV辐照高压倍加器真空系统设计与运行

350keV高压倍加器辐照装置的真空系统自2005年1月安装完成后,到目前已运行12个月,其运行状况正常。本系统使用1台200L/s钛泵保证整个加速器对真空度的要求,使加速器正常、稳定地工作。钛泵放置于加速管出口和扫描盒入口间。为保证电子枪能够稳定地发射电子束,真空度必须好于5×     

10MeV高能大功率电子辐照加速器研制

辐照杀菌是基于电离辐射在物质内经过直接和间接作用引起生物体内DNA失活的一种生物效应。辐照灭菌使用的射线可以是放射性同位素源产生的γ射线、加速器产生的高能电子束或电子束打靶而产生的X射线。目前，以电子加速器产生的高能电子束灭菌方法正在成为发展趋势。因此，核技术所电子直线加速器研究室和原子高科股份有限公司开展了10MeV、15kW电子辐照加速器装置的研制工作。     

1．2MeV／40mA电子加速器的研制

装置应国内辐照加工需求而研制,采用单相无铁芯变压器结构,初级供以400 Hz的中频交流,次级全波整流倍压后级联形成直流高压.加速管同心地位于次级线圈内,电子枪采用间热式LaB6发射阴极.该装置结构紧凑,电子束1.2 MeV/40 mA,束流功率近50 kW,不稳定度均好于士5%,电功率转化效率高于65%,已通过8 h运行测试.     

350 keV高压倍加器扫描盒设计

350keV、21kW高压倍加器是一台高压型辐照加速器,用于塑料薄膜的辐照。经加速管加速的电子束,在扫描盒内由扫描磁铁扫描后,通过钛窗引出对塑料薄膜进行辐照。本设计满足加速器能量350keV、流强60mA的要求,考虑了相对论和非相对论效应。扫描盒采用张角为70°的三角形结构,上方接加速管出口歧管,考虑到焊接后应力问题,采用两对称部分相扣对接。盒体采用“门”字型结构散热片,保证热量快速流失。散热片上方为扫描磁铁留出足够空间,保证扫描磁铁的正常安装。通过扫描磁铁的扫描,在扫描盒下缘下40mm处,扫描宽度为850mm。扫描盒下方法兰采用水冷…     

Study on the Preparation of Target by Electrodeposition

350keV、21kW高压倍加器是一台高压型辐照加速器，用于塑料薄膜的辐照。经加速管加速的电子束，在扫描盒内由扫描磁铁扫描后，通过钛窗引出对塑料薄膜进行辐照。     

Measurement of Thermal Neutron Cross Section of ^135Cs

350keV高压倍加器辐照装置的真空系统自2005年1月安装完成后，到目前已运行12个月，其运行状况正常。     

16 350keV高压倍加器水冷系统

该水冷系统是350keV高压倍加器必不可少的设备，它的主要用途是通过冷水机组内冷却水的不断循环，将加速器内部的热量带走，使其保持在恒定的工作温度，从而使加速器能够正常工作。     

日本电子辐照加速器考察

日本在辐射加工方面仅次于美国,其电子束功率约占世界总功率15MW的四分之一。日新高压公司(NHV)在廿五年内共生产电子辐照用加速器九十多台,总功率达3.25MW,最高能量达3MeV,最大束流达200mA,单机功率可达200kW,已形成系列产品,年生产能力为～400kW。     

HI-13串列加速器升级工程：1 用于放射性核束设施驱动加速器的100MeV强流质子回旋加速器

北京放射性核束装置（BRIF）于2004年已在中国原子能科学研究院正式启动。该装置将提供强流质子束和放射性核束（RIB）用于基础和应用研究，如中子物理、核结构、材料科学与生命科学、医用同位素生产等。在该工程中，100MeV强流质子回旋加速器（CYCIAE-100）被选为驱动加速器，它提供能量为75～100MeV、流强为200LIA的质子束。2005年100MeV回旋加速器各系统的初步设计，包括束流动力学、磁铁、高频等都已完成。与回旋加速器设计相关的实验验证工作也已深入展开。     

HI—13串列加速器重离子扫描辐照装置

介绍了ＨＩ－１３串列加速器重离子扫描辐照装置的研制结果。其技术和工艺有如下特点：（１）能对１００—２００ＭｅＶ能区的重离子进行扫描；（２）采用二维（ｘ，ｙ）扫描方式；（３）小巧紧凑的扫描磁铁；（４）特制的磁极内陶瓷束流管道；（５）使用了三角波扫描磁场电源；（６）紧凑精密的扫描靶室和辐照传动靶室。该装置可满足核孔膜高级滤材、大功率快速电子器件改性以及生物样品等重离子均匀辐照的需要。     

一台300kV电子帘加速器辐照箱屏蔽物理设计

介绍一台电子能量为300keV、束流强度为60mA的电子帘加速器辐照箱的屏蔽物理设计。箱体厚度为1．5cm的铅。     

多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究

本文介绍了一种应用于多能量档电子直线加速器栅控电子枪的专用电源。根据栅控电子枪的工作需求,电子枪的阴极处于-50 kV高压上,电源的3路输出,包括灯丝电源、偏压电源和栅控脉冲电源,均通过高压隔离变压器,将信号输送到高压端的灯丝、阴极和栅极上。利用主控计算机精确调节了电子枪发射束流的大小和脉冲宽度,以满足加速器多能量输出的需求。高压端均为无源器件,以降低故障率。此电源结构简单、调节方便、工作稳定,已在多能量档电子直线加速器上连续工作近4 a,运行状态良好。     

中国散裂中子源强流质子加速器设计、研制及调试运行

中国散裂中子源（CSNS）是基于强流质子加速器的大科学装置,通过高功率质子束流轰击重金属靶产生高通量中子用于开展中子散射研究,CSNS是世界上第四台、发展中国家第一台脉冲型散裂中子源。CSNS包括高功率强流质子加速器、中子靶站和中子谱仪以及相应的配套设施等。加速器由80 MeV负氢直线加速器、1.6 GeV快循环同步加速器及相应的束流输运线组成。CSNS加速器是我国第一台中高能强流高功率质子加速器,本文将介绍CSNS加速器的设计、关键技术、设备研制以及束流调试过程和其中关键问题。     

Long-pulse power-supply system for EAST neutral-beam injectors

The long-pulse power-supply system equipped for the 4 MW beam-power ion source is comprised of three units at ASIPP (Institute of Plasma Physics,Chinese Academy of Sciences):one for the neutralbeam test stand and two for the EAST neutral-beam injectors (NBI-1 and NBI-2,respectively).Each power supply system consists of two low voltage and high current DC power supplies for plasma generation of the ion source,and two high voltage and high current DC power supplies for the accelerator grid system.The operation range of the NB power supply is about 80 percent of the design value,which is the safe and stable operation range.At the neutral-beam test stand,a hydrogen ion beam with a beam pulse of 150 s,beam power of 1.5 MW and beam energy of 50 keV was achieved during the long-pulse testing experiments.The result shows that the power-supply system meets the requirements of the EAST-NBIs fully and lays a basis for achieving plasma heating.     

高平均束流功率辐照加速器加速结构的研究

本文介绍了10 MeV/100 kW的高平均束流功率工业辐照加速器束流动力学模拟结果及其加速结构的优化设计结果。加速器采用驻波双周期轴耦合结构,1个加速腔和1个耦合腔构成1个加速单元,其工作频率为325 MHz,工作模式为π/2,加速腔和耦合腔之间通过耦合狭缝在轴向以磁耦合的方式耦合在一起。使用SUPERFISH优化加速腔的有效分路阻抗、Kilp系数等关键参数。束流动力学方面,使用PARMELA模拟论证在粒子源提供2.5 keV、500 mA的电子束后,通过6个加速腔可得到10 MeV/100 kW的平均束流功率。加速腔优化完成后使用CST对耦合腔进行了设计,此时由6个加速单元组成的加速结构有效分路阻抗为23.9 MΩ/m、无载品质因数为29 347,各加速腔与相邻的耦合腔耦合系数为4.7%,工作模式与其相邻模式的最小频率间隔为2 MHz,每个加速单元功耗为290 kW。     

Experimental Results of Ion Beam Extraction of High-Current Ion Source for EAST Neutral Beam Injector

The first campaign of ion beam extraction tests are completed for EAST NBI high current ion source. The hydrogen ion beam with beam voltage of 80 keV is extracted from tetrode accelerator system. During the experiment, the characteristics of arc discharge and ion beam extraction are studied. The arc power reaches 120 kW and the extracted ion beam power reaches 3 MW. The relationship of some key parameters of arc and beam are investigated, and the details are described in this paper.     

低能加速器开关电源研制

利用直流脉宽调制技术以及半桥变换电路,为一种低能电子直线加速器成功研制阳极开关电源。根据开关电源的特点,对该电源中低压和高压部分进行详细设计。低压部分采用SG1525A为控制核心,实现脉宽调制、软启动、稳压调节以及过压保护功能。该开关电源主要指标:输出电压0~800V,最大电流400 m A,工作频率为18.5 k Hz,纹波峰值系数为0.9‰,达到设计要求。     

Design study on an accelerator-based facility for BNCT and low energy neutron source

We have challenged to reduce an accelerator beam power for an accelerator-based BNCT facility. The required neutron source strength at the target has been estimated so as to make the epithermal neutron flux in the patient irradiation field exceed 1.7 × 10⁹ n/cm²s. The energy of the incident proton and the arrangement of the moderator assemblies are optimized. The beam current and the accelerating voltage are determined so that the accelerator power becomes minimum. The beam power required for the treatment in one hour is 62.5 kW. The proposed facility is equipped with a 2.5 MeV proton accelerator of 25 mA. a lithium target, and a heavy water moderator contained in an aluminum tank.     

Technological Electron Accelerator with Beam Power up to 25 kW

A technological electron accelerator with beam power up to 25 kW is described. Cost and reliability criteria are used to justify the choice of microwave power supply and accelerator structure. The high average beam power and low cost of the setup put it on par with best foreign analogues. The high readiness factor and large decrease of the scheduled preventative maintenance time make it possible to use the accelerator as a multipurpose source of ionizing radiation in industrial radiation-technological processes and in scientific research.     

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.