基于ADL5303的串列加速器缝隙仪前置放大器的研究

为了满足串列加速器粒子能量高稳定度的要求,需采用缝隙仪来稳定加速高压的方式,利用缝隙仪高、低能端束流强度的差异反馈稳定头部高压。由于束流变化动态范围较大,在前置放大器中采用对数放大来满足束流强大动态范围的要求。根据串列加速器高压稳定系统的实际需要,设计了采用ADL5303的对数前置放大器电路,并对该电路做了仿真和实验测试,得到了理论和实际对数放大曲线。结果表明,对数放大器范围可以从100 pA到1 mA,可以实现大范围束流变化下对高压稳定系统的调节。     

静电加速器的双控稳压及高压保护装置

高气压静电加速器的能量稳定与否,主要取决于稳压电路的性能,包括电路的设计和参数的选择。通常采用从分析器出口狭缝的上、下板取束流信号,经差分放大之后去控制电晕三极管的电晕电流来达到稳压,因此必须有束流通过狭缝才能稳压。可是在调束时束流波动很大或突然消失,出口狭缝处常常没有讯号,此时加速器只处于自然稳定状态之下,极易造成高压放电(击穿),这种击穿具有破坏性,使以后可能达不到原先能量,影响实验。这对加速器的安全是威胁。为了解决上述问题我们研制了双控稳压及高压保护装置。     

ЭГ-2.5静电加速器扩建离子束流管道

本文介绍了束流管道扩建后,ЭГ-2.5静电加速器束流管道的布局以及这次改进的特点和达到的指标。着重说明了磁束流导向器的使用(方便了调束操作)和真空系统采用铁泵、分子泵机组后的初步运行结果,并对几个新设计制作的元件作了简单介绍。     

高电荷态重离子束流产生技术的研究

为了提高北京HI-13串列加速器束流的硅中射程和LET值,本文开展了高电荷态束流引出技术及pA级弱束流诊断技术研究。采用电刚度和磁刚度模拟技术,配合pA级弱束流束斑观测和束流强度监测技术,获得能量360 MeV、峰总比80%的¹⁹⁷Au离子束流,其在Si中的表面LET为86.1 MeV•cm²•mg^-1、射程为30.1 μm,满足单粒子效应（SEE）实验的要求,拓展了北京HI-13串列加速器上单粒子效应实验所用离子的能量和LET值范围。     

MLFC在质子单粒子效应实验束流诊断中的应用

对宇航微电子器件进行抗质子辐射性能评估时,常利用加速器产生的质子束流来测量其质子单粒子效应截面曲线（σ-E曲线）。基于北京HI-13串列加速器重离子辐照装置,研制了适用于质子能量测量的多叶法拉第筒（MLFC）,为今后开展质子单粒子效应辐照实验奠定基础。测试结果表明,研制的MLFC既可测量质子能量和束流强度,也能测量质子束流的能量纯度,这对判定束流是否符合实验要求及调束非常实用。     

加速器间隙透镜电压稳定装置的研制

在５ＳＤＨ串列静电加速器中，采用串联电压补偿方法对间隙透镜１６ｋＶ电压进行稳定，从而提高了束流的稳定性，并明显延长了注入系统的使用寿命。     

单粒子微束辐照装置的束流光学计算

利用束流光学计算程序TRANSPORT和TURTLE对基于2×3MV串列静电加速器的单粒子微束细胞精确照射装置的束流传输光学进行了一阶近似计算,得到了包括束流包络、束流相图、束斑大小及束流发散程度的相关数据.计算结果表明,对于能量1.5 MeV,经2 mm×2 mm狭缝入射且初始发散角x'～y'≤3mrad的典型质子束...     

静电加速器上的一个长寿命高频离子源

离子源是加速器的主要部件之一。因为高频源有着质子比高、气耗量小、功率损耗小、离子能量均匀性好、工作寿命长、结构简单等许多优点,所以在静电加速器上被广泛使用。ЭГ-2.5加速器上用的是谢尔比诺夫型高频源(如图1所示),放电管为φ25×100 mm的圆柱形,吸极孔道φ1×8 mm,     

中重离子焦面探测器系统的改进

经改进的中重离子焦面探测器系统(长500mm),已通过束流检验并用于核物理实验 中。在串列加速器上,以66 MeV~(12)C束流,测得剩余能量E探测器的能量分辨约为7％,另外还进行了粒子鉴别试验。     

中重离子焦面探测器系统的改进

经改进的中重离子焦面探测器系统(长500mm),已通过束流检验并用于核物理实验中。在串列加速器上,以66MeV~(12)C束流,测得剩余能量E探测器的能量分辨约为7％,另外还进行了粒子鉴别试验。     

5SDH-2串列加速器2019年度运行年报

<正>2019年,5SDH-2串列加速器保持良好运行状态,各项技术指标维持在引进之初的水平。5SDH-2串列加速器高压范围约为150kV～1.7 MV,加速单电荷粒子的能量范围为300keV～3.4MeV,常用粒子束为P和D束,最大靶上束流可达20μA。利用加速器产生的质子束和氘粒子束通过核     

CYCIAE-100回旋加速器Beamdump束流线的控制系统研制

正CYCIAE-100回旋加速器Beamdump束流线在2017年实现束流强度200μA的验收调试,在Beamdump束流收集器稳定测量到束流强度204.65μA。CYCIAE-100回旋加速器Beamdump束流线控制系统为2017年CYCIAE-100回旋加速器200μA的调试运行提供了保障,并在实际运行使用中得到验证。图1为CYCIAE-100回旋加速器Beamdump束流线的控制系统界面。CYCIAE-100是一台紧凑型强流质子回旋加速器,加速负氢粒子,束流强度为200μA,能量范围为75～100MeV。Beamdump束流线为束流收集器输运线,用于强流200μA流强的调试。束流经北向     

串列加速器升级工程重离子束流能量计算

采用电荷剥离分布公式和稳定核质量数经验公式，对串列加速器升级工程提供的重离子束流能量和电荷剥离效率进行计算。计算结果对根据物理实验需要在高能量与束流强度之间进行取舍有一定的指导意义。     

加速管锻炼的光电监测

静电型加速器特别是大型串列式加速器的核心部件是昂贵的加速管。加速管的耐压能力在达到其额定电压之前要经历一个锻炼过程,正确地控制锻炼过程的进度是确保加速管安全迅速地达到额定电压的关键。目前国内静电型加速器加速管锻炼时用的监测方法主要是监测X射线的强度和加速管内真空度的变化,这些方法在直场加速管的情况下是有效的,但在斜场加速管的情况下,由图1可见加速管内能够获得最大能量的粒子是由A点出发到C点终止的粒子,其他二次粒子均受到邻近电极的拦截。若加速管电极在倾斜方向的孔径为d,电极之间的轴向距离为P,轴向电压梯度为E,电极倾角为θ,则二次粒子能够     

闪烁体薄膜在线测量质子束流强度

质子单粒子效应实验研究和质子加速器研究中,质子束流强测量关系着实验结果的可靠性和准确性。法拉第筒、金硅面垒探测器、金刚石探测器等传统探测方法均为拦截式测量,无法实现束流的在线测量。本文用闪烁体薄膜在线监测质子束流强。质子束流穿过薄膜闪烁体,沉积部分能量使其发光,用光电倍增管收集光信号,从而得到束流的强度信息。通过质子与闪烁体材料相互作用的理论计算得到闪烁体材料对质子束流的响应关系。在北大2×6 MeV串列加速器上对3–10 MeV的质子束流进行了实验测量,验证了其响应关系。     

串列加速器循环气体剥离系统的研制与束流实验

电荷剥离装置是串列加速器的重要组成部分。与固体剥离器和普通气体剥离器相比,循环气体剥离系统具有束流能散度增加少、等效剥离厚度高、束流接受度大和加速管内真空度高等优点。最近,为北京大学6MV串列加速器研制的循环剥离系统投入了使用,本文介绍该系统的基本结构、安装调试、束流实验以及由于加速器性能提高而得以开展的应用工作。     

北京HI-13串列加速器20年

文章概要介绍北京HI-13串列加速器投入运行以来的运行以及设备国产化和设备改造情况,内容包括输电梯、电阻分压系统的国产化,加速管、注入器、剂量联锁系统升级改造以及束流管道建设等方面。20多年来,HI-13累计开机8万多小时,供束7万多小时,为300多个研究课题提供了30多种粒子。通过对加速器的技术改造,使加速器保持着稳定良好的运行状态。     

基于虚拟仪器技术的SRAM单粒子效应测试技术新进展

随着我国航天事业的迅猛发展,对加速器束流的需求将会急剧增加,但受HI-13串列加速器可提供束流时间的限制,束流供求矛盾将会愈来愈突出。为了满足国防抗辐射加固研究单位的迫切需要,为我国星用大规模、超大规模集成电路抗辐射加固机理研究、性能评估考核以及加固技术的验证等地面模拟试验提供方便、快捷、高品质的试验平台和必要的技术支撑,需要加强HI-13串列加速器上单粒子效应地面模拟实验技术研究,提高加速器束流使用效率。     

欧空局单粒子监督器在北京HI-13串列加速器上的单粒子效应校核实验

为检验北京HI-13串列加速器单粒子效应(SEE)实验能力与数据测量的可靠性,利用束流参数校核系统——欧空局单粒子监督器进行了单粒子效应校核实验。实验使用C、F、Cl、Cu 4种离子辐照单粒子监督器,通过改变入射角度获得了有效LET值在1.8~67.4 MeV·cm~2·mg~(-1)之间的单粒子翻转(SEU)截面数据。实验结果与比利时HIF、芬兰RADEF装置上测得的截面数据一致性较好,证实了北京HI-13串列加速器单粒子效应实验束流参数测量的准确性及截面数据测试的可靠性。     

用于静电加速器的计算机控制系统

为提高静电加速器控制系统的智能化水平，采用PLC以及红外和光纤传输技术，将网络通信融入其中，研制出一套静电加速器自动化控制系统。在阐述该系统结构的基础上，分析了干扰源的类型，对控制系统进行了抗干扰设计。在硬件方面，分别采取限制电晕针位置、使用浪涌电流吸收器、屏蔽、接地以及稳压措施；在软件设计方面，采取互锁保护、软限位、延时器以及诊断保护程序。这样，有效地提高了控制系统的电磁兼容性。目前，该系统工作稳定，除偶尔丢失信号外，未见其它故障发生。