中国散裂中子源加速器注入束流损失调节研究

注入系统是中国散裂中子源（CSNS）加速器的核心组成部分,对束流功率提升和稳定供束运行具有重要意义。注入束流损失是快循环同步加速器（RCS）能否在高功率下运行的决定因素之一。本文首先研究CSNS加速器注入束流损失的主要来源,包括注入参数不匹配、注入方式选择、剥离膜散射粒子损失、未被剥离的粒子损失等。其次,根据加速器的束流调节进程,对不同来源的束流损失进行调节和优化,降低注入束流损失,提高注入效率。最后,总结注入束流损失调节结果,初步测量得到注入效率约99%,并对进一步降低注入束流损失、提高注入效率提出改进方法和意见。     

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。     

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。     

中国散裂中子源反角白光中子源准直器的设计与测试

为获得核数据测量所需的束斑形状及较低的实验本底,反角白光中子源需通过准直器对束流进行刮束准直。以中子开关为例,根据相关要求确定了整体的设计方案。通过将挡块一分为二的设计,解决了小直径深孔加工的难题。利用有限元分析软件,优化了真空盒的外形结构及密封方式。针对挡块的工作环境,搭建了可用于真空的高精度耐辐射移动平台。经测试,中子开关的主要技术指标均满足要求,说明设计合理。     

散裂中子源与先进核能系统

散裂中子源的应用日益受到人们的重视。本报告仅对散裂中子源的历史、物理基础、对加速器要求、靶系统及其应用于先进核能系统作一般介绍。     

治疗用放射性核素与散裂中子源

介绍了用于治疗的常用放射性核素。这些核素包括纯β发射体、伴随发射适合于显像的低能γ光子的β发射体以及内转换电子和俄歇电子发射体。分析了利用核反应堆生产治疗核素面临的困难,指出基于强流加速器的散裂中子源将是生产临床所需治疗核素的最佳途径。     

中国散裂中子源靶站冷却水净化系统设计

散裂中子源是由加速器产生高能质子轰击重金属靶产生高通量脉冲中子的科学装置。中国散裂中子源（China Spallation Neutron Source,CSNS）主要由加速器、靶站和中子谱仪三部分组成。净化系统作为靶站水冷系统的一个组成部分,对CSNS的安全运行起着重要作用。本文主要介绍了CSNS靶站水冷净化系统的工艺流程设计、系统重要参数的确定、系统设备选型、控制仪表和系统布置的特点以及系统各种工况下运行操作方面的设计思路。     

强流质子加速器物理与技术关键问题

建造下一代散裂中子源,需要把质子加速器的束功率提高一个数量级。因此,明确其中的关键技术困难,并针对它们进行前期研究与开发,以求技术上有所突破,是建造价格昂贵的强流质子加速器的必经步骤。新的技术挑战主要源于束流流强的提高、加速器功率的提高以及对加速器可靠性、稳定性要求的提高。分别就这些难题进行了简略的说明,并讨论目前解决它们的技术途径和各主要技术环节的工艺水平。最后,还讨论了强流质子加速器架构的选择问题。     

中国散裂中子源靶体研制

中国散裂中子源(CSNS)靶体选用钨为靶材、钽为包覆层,采用包套法结合热等静压扩散焊工艺制备了钽包覆钨靶片。经检测,钨钽界面结合良好,钽层与钨基体平均结合强度大于64.07 MPa。靶体将钨靶片分成厚度不等的11片,散热采用一进一出的并行流结构,利用CFD软件进行了模拟计算,钨靶片间冷却流道间隙为1.2 mm,100 kW满功率运行情况下靶体最高温度为182.3 ℃,冷却水温升为7.1 ℃。经过半年多的试运行,CSNS靶体各参数满足CSNS的要求。     

散裂中子源(3.7GeV p+Pb)靶散裂研究中Lavsan探测器的应用

利用Lavsan探测器探测了直径8cm，厚20cm的铅靶中散裂反应的分布规律，并利用理论对实验结果进行了模拟解析，同时利用实测的散裂产物在靶区的分布验证了Lavsan探测结果及理论模拟结果。     

强流质子加速器的束流损失读出系统的研究

介绍了强流质子加速器束流损失监测系统中束流损失读出系统的研究。束损读出系统硬件使用基于VME总线协议的ADC设备,软件设计采用EPICS控制软件框架。作者编写设备驱动、设备支持、记录支持程序,实现了对硬件的控制和数据的读取,并满足工程要求的性能指标。     

高能质子加速器治疗系统应用中的环境安全问题

通过对1台能量为235 MeV的质子加速器治疗系统的辐射安全分析,阐明了高能质子加速器运行时可能带来的一些环境安全问题.分析表明,高能质子加速器运行可能带来的主要环境影响有中子和γ射线引起的辐射剂量、空气的活化、设备冷却水的活化、土壤(及地下水)的活化、加速器结构材料的活化以及臭氧等有害气体的产生等.计算结果表明,只要整个系统的设计具有良好的屏蔽系统、通风系统以及防止人员误入强辐射区的安全联锁系统,高能质子加速器治疗系统的运行对周围公众的安全是能得到保障的.     

CSNS加速器中央控制室计算机状态监视系统构建

为保证CSNS加速器中央控制室计算机稳定、可靠地运行,构建了基于EPICS的CSNS加速器中央控制室计算机状态监视系统。该系统主要由CA客户端程序、EPICSIOC和EPICSOPI三部分组成,实现了对CSNS加速器中央控制室计算机运行状态的远程监视。测试结果表明,该系统具有兼容性强、稳定可靠性高、人机交互友好的特点,很好地满足了长期运行的需要。     

高能电子辐照加速器束下传输系统的防护设计与研究

结合工程项目实际,介绍了工业辐照加工领域高能大功率电子辐照加速器束下传输系统的设计,从满足安全防护的角度并结合对辐照加工工艺的要求出发,系统阐述了加速器束下电气传动系统的机械结构防护设计、电气控制方面的防护策略与实现、以及和加速器互锁控制保护等诸方面内容。     

Design of Beam Control Magnet System for High Energy and High Power Electron Irradiation Accelerator

正The high energy and high power electron irradiation accelerator of 10MeV/20kW is mainly used in food preservation,sterilization and other fields.It has a wide range of applications.In order to ensure the system with high stability,high repeatability and continuous operation,the system uses beam control system.The beam control     

射频四极场加速器低能强束流传输注入系统的实验研究

对加速器驱动的次临界系统（ADS）的射频四极场（RFQ）加速器的低能强流束流传输系统进行实验研究,给出了在强流离子束束腰附近测量束流参数的方法,并测量了强流质子注入系统在RFQ入口处的束流参数。目前,该系统已成功地应用于强流射频四极场质子加速器中。     

Simulation Design of Beam Phase Detector for Proton Therapy Cyclotron

正In the proton therapy cyclotron,there are high requirements for the stability of the beamstrength and the extraction efficiency.When the accelerator is running,many external factors willlead to beam sliding phase,thereby affecting the beam stability and extraction efficiency.Beam sliding phase is related to magnetic field intensity.A beam phase detector is used to detect the     

Upgrade of the Slow-Extraction System in the U-70 Proton Accelerator

The purpose of this work was to increase the efficiency of slow extraction of accelerated protons from the U-70 accelerator in order to provide the extracted beam for a physical setup requiring high intensity. On account of the limited power of the first extraction setup – an electrostatic deflector, the angle spread of the beam near the deflector barrier had to be decreased in order to decrease the losses and increase the efficiency. For this, the structure function was increased by inserting two additional quadrupole lenses into the magnetic structure of the accelerator. As a result of the inadequate strength of the system which corrects the frequencies of the betatron oscillations at the maximum accelerator energy 70 GeV, the beam was extracted at energy 64 GeV, where the frequency of the vertical betatron oscillations could be set above the line of the resonance 4Q _z = 39. As a result, the losses at the first two extraction setups increased by a factor of 3 and the efficiency of the slow-ejection system increased from 85% to 95%.     

Magnet Plunging System for the Bevatron External Proton Beam

As part of a recent 9.6-million-dollar improvement and modernization program, an external proton beam was created for the Bevatron. During the period 1960 to 1963, the equipment necessary to produce this beam was designed, fabricated, and installed. The first external beam emerged from the Bevatron in February 1963.