100 MeV回旋加速器束流加速轨道的COMA模拟跟踪

利用多粒子跟踪程序COMA来模拟CYCIAE-100的加速过程。在束流强度和初始发射度固定的情况下，分析研究加速过程中束团的能散、滑相、相图的变化，发射度的变化，以及束流包络的变化情况。     

多粒子轨道跟踪程序COMA的改进

COMA是TRIUMF国家实验室在1975年开发的用于回旋加速器的多粒子跟踪程序。该程序采用计算从1个角度到另1个角度的传输矩阵的办法来计算粒子的坐标。     

100 MeV回旋加速器束流剥离引出的COMA模拟

利用多粒子跟踪程序COMA，来模拟CYCIAE-100的剥离引出过程，并验证由引出剥离程序所定出的剥离点，同时分析研究经剥离膜剥离后的束流参数。     

5 100MeV回旋加速器高频腔体设计与木模实验

在100MeV回旋加速器中，高频腔体的频率范围为43～45MHz，Dee电压分布中心区为60kV，大半径区域约为120kV。要求腔体在满足频率要求和Dee电压分布的同时，有良好的机械稳定度和较低的功率损耗。     

CYCIAE-100引出束流色散效应的研究

CYCIAE-100是一台紧凑式回旋加速器，加速负氢粒子束，引出方式为双向剥离引出。在回旋加速器内部的加速平衡轨道上，由于磁场的对称性，束流是消色差的。加速的H^-束流经过剥离膜剥离转换成质子后，将沿着引出轨道而被引出。由于磁场的非对称性和边缘场的存在，将会给引出的质子束流引入色散，造成水平的横向发射度增长。     

CYCIAE-100高频腔体功率分布计算

高频谐振腔体是100MeV强流质子回旋加速器高频系统的重要组成部分，只有保证腔体的稳定性，腔体才能为粒子加速提供高稳定度的电场能量。温度引起的热变形是阻碍腔体稳定的重要原因之一，因此，布置腔体的水冷系统十分关键，腔体的功率分布计算为水冷的布置提供依据。     

100MeV强流回旋加速器辐射剂量场计算

在负氢回旋加速器中，残留气体和洛仑兹力会引起负氢离子的剥离损失。加速器运行时，束流损失在真空室外产生很大的辐射剂量场，其计算结果将用于决定加速器局部屏蔽、吸收体等的设计。加速器停机后，活化将导致真空室内部的剩余剂量场，其计算对于加速器真空室内部的维修及组件设计具有重要意义。     

18 CYCIAE-100回旋加速器主磁铁电磁力和形变的数值模拟

在CYCIAE-100回旋加速器的整体设计中，满足各种束流动力学要求的磁场分布的实现是最为关键的环节之一。在紧凑型回旋加速器中，磁铁的形变将严重影响中心平面及其附近的磁场分布。导致磁铁变形的主要因素有磁铁自身的重力、电磁力和外界的大气压力。其中对于重力和电磁力引起的磁铁形变，如果变形足够小，可留待磁场测量和垫补阶段处理；如果变形较大，则需在设计阶段对气隙的结构尺寸加以补偿。而对于大气压力引起的磁铁变形，由于磁场测量是在非真空条件下进行，因此需详细分析这样的变形对磁场的影响，为大气下测磁数据的真空校正处理提供依据。总之，主磁铁的结构力学研究对于CYCIAE-100最终磁场达到高的精度有重要意义。     

100 MeV强流质子回旋加速器中心区横向接收度的计算

中心区的设计在完成对中轨道后需考虑一定相宽内的横向接收度问题。一方面可检验中心区设计的合理性，因为实际加速器中加速的是束流而不是单个粒子：另一方面可为注入线的设计提供拟合条件，使注入系统设计更易于匹配计算，也避免以往采用注入线计算的结果旁轴粒子跟踪的盲目性。     

三维电场计算软件RELAX3D的前处理软件开发

针对电场计算软件RELAX3D的解场需要，用Fortran90如Visual Basic编写了前处理程序，实现了从中心区结构图到数据信息的自动生成。     

CYCIAE-100中心平面的Br对束流发射度的影响计算

在回旋加速器中，如果磁极的镜像对称被破坏，将在加速器的中心平面上产生一水平分量的场Br，在粒子相应轴向共振的作用下，这样的场将使中心粒子的运动偏离中心平面，进而使束流发射度发生变化。在回旋加速器中粒子由于径向磁场作用偏离中心平面运动的方程可表示为：     

MHz 异形回旋加速器高频腔体计算与模型测量结果比较

用基于有限元法的软件ANSYS完成了70 MHz异形回旋加速器高频腔体的初步设计,根据初步设计的结果,加工了与实际腔体尺寸1﹕1的模型。模型高频参数测量结果表明,ANSYS的计算结果是可信的。 1 内杆长度固定,不同电容片间距下的模型腔体频率测量结果与计算结果比较 内杆长度为0.544     

100MeV强流质子回旋加速器主磁铁电磁力的数值模拟

本工作研究计算中国原子能科学研究院目前正在设计、建造中的100MeV强流质子回旋加速器CYCIAE-100主磁铁电磁力。计算中选用虚位移法和麦克斯韦应力张量法两种方法。在利用电磁场三维有限元分析程序计算得到紧凑型等时性回旋加速器主磁铁电磁场的基础上,先采用虚位移法估算电磁吸力,然后基于麦克斯韦应力张量法在MATLAB环境下编写数值计算程序,详细研究磁极和磁轭受到的电磁吸力。两种方法的计算结果接近。计算得到的主磁铁磁极间吸力大于磁极与盖板间吸力,二者之差由磁极和盖板间的螺栓承担。电磁力的计算结果为主磁铁结构变形计算和结构方案选取提供了依据。     

100MeV强流质子回旋加速器中心区轴向接收度的三种计算方法及比较

中心区的设计中束流发射度的匹配非常重要，因束流匹配将直接影响其在机器内加速过程中的损失情况及引出束流的品质。加速器中心区的聚焦与相位相关，即依赖于相位。因此，要求束流在加速器内的轴向包络最小化的初始发射度是相位的函数。计算中心区的接收度为轴向注入线和偏转板的设计提供匹配条件。对CYCIAE-100回旋加速器的中心区进行轴向接收度的计算研究，分别采用数值和半解析的方法，并对这三种方法进行比较。     

Electron Transport Coefficients and Effective Ionization Coefficients in SF6-O2 and SF6-Air Mixtures Using Boltzmann Analysis

The electron drift velocity, electron energy distribution function （EEDF）, densitynormalized effective ionization coefficient and density-normalized longitudinal diffusion velocity are calculated in SF6-O2 and SFs-Air mixtures. The experimental results from a pulsed Townsend discharge are plotted for comparison with the numerical results. The reduced field strength varies from 40 Td to 500 Td （1 Townsend=10-17 V.cm2） and the SF6 concentration ranges from 10% to 100%. A Boltzmann equation associated with the two-term spherical harmonic expansion approximation is utilized to gain the swarm parameters in steady-state Townsend. Results show that the accuracy of the Boltzlnann solution with a two-term expansion in calculating the electron drift velocity, electron energy distribution function, and density-normalized effective ionization coefficient is acceptable. The effective ionization coefficient presents a distinct relationship with the SF6 content in the mixtures. Moreover, the E/Ncr values in SF6-Air mixtures are higher than those in SF6-O2 mixtures and the calculated value E/Ncr in SF6-O2 and SF6-Air mixtures is lower than the measured value in SFB-N2. Parametric studies conducted on these parameters using the Boltzmann analysis offer substantial insight into the plasma physics, as well as a basis to explore the ozone generation process.     

静电双圆筒透镜、单透镜的一种传输矩阵计算方法

在高压型多种加速器里,常用双圆筒和单透镜对束流进行加速和聚焦,这两种电透镜又经常被安装在离子源引出电极附近,这里粒子所获得的能量低,束流较强,空间电荷效应明显。文献[1、2]较好地讨论了某些电透镜中束流光学的一种传输矩阵法,文献[3—5]用成象光学法讨论了双圆筒、单透镜的成象光学参数;文献[6—8]用求解Laplace方程的方法将等径     

芳香族和杂环化合物的MO-CNDO/2计算——邻取代4-硝基咪唑类化合物异常有效辐射敏化作用的分子轨道研究

本文对一部分部位取代的4-硝基咪唑类化合物已用CNDO/2法进行了计算。MO计算结果指出,这些邻位取代4—硝基咪唑类敏化剂具有二个正电荷中心。一个集中在硝基的氮原子上,另一个集中在5—位取代基的硫原子上,而且硫原子上的正电荷比氮原子上的更多。这些敏化剂的另一个显著特点是三个前沿空轨道能量都低于靶分子胸腺嘧啶的最低空轨道能量。其中二个前沿空轨道主要是5-位取代基团的贡献,其余一个前沿空轨道是由于硝基的取代作用。总之这些敏化剂的异常敏化作用是由于双官能团协同作用的结果,而且5—位取代基团如氨磺酰,磺酸盐等对敏化效应的贡献比硝基更重要。     

厚靶T(d,n)4He反应加速器中子源的中子产额、能谱和角分布

本文给出一种氚钛厚靶氘氚反应加速器中子源的中子产额、能谱和角分布的计算方法,并开发了相应的计算模拟程序.用自行开发的计算程序计算了入射氘束流能量低于1.0 MeV时加速器中子源的中子产额、能谱和角分布,给出了氚钛厚靶的一些典型计算结果,并对结果的可靠性进行分析.