C波段10 MeV驻波电子直线加速管的优化仿真

为提高加速器整机小型化程度,本文对已有C波段10 MeV加速管进行了模拟优化设计。通过光速段腔体腔型优化设计提高单腔有效分流阻抗,实现加速效率提升,使腔链总长缩短;通过优化聚束段使腔链整体性能满足设计要求。优化后加速管腔链总长由原来的652降至492 mm,并且能量、剂量率、脉宽等参数满足设计要求,后续将对优化后的加速管进行工艺和热测验证。     

电子感应加速器的加速电荷测量系统设计

阐述针对缺乏小型电子感应加速器密封加速管状态下的加速电荷检测手段,提出依据加速电子与靶相互作用产生电流的机制来计算加速电荷量。设计了基于FPGA的靶电流测量系统,根据实验结果计算加速电荷量为3.02×10^-8C。     

模拟离子源注入型IH加速器研制进展

离子源注入型交叉手指型横电模(IH)加速器有望发展成为一种紧凑的、低功耗的离子加速器.中国工程物理研究院流体物理研究所研制了一台将质子束从0.04 MeV加速到2.0 MeV的离子源注入型IH加速器,目前已经完成了该加速器的设计加工和束测平台搭建,并进行了初步的束流测试试验.实测束流传输效率为32.77％.束流实验结果...     

S波段同轴耦合结构驻波加速管设计与仿真

随着术中放疗、FLASH放疗等医疗技术的发展,对医用电子直线加速器的技术要求更高,本文设计了一款适用于FLASH放疗的中高能S波段同轴耦合驻波加速管。其同轴耦合结构结合了边耦合结构稳定性高和传统轴耦合结构对称性好、易于加工装配等优势。该结构有利于设计外形尺寸更加紧凑的,易于维护和低成本的中高能加速管,适用于新一代中高能医疗加速器。通过CST仿真优化后的同轴耦合加速管整体Q值达到了17024,分路阻抗达到163 MΩ/m,整体性能优于轴耦合结构并十分接近边耦合结构。通过粒子动力学仿真,该加速管束流输出能量大于18 MeV、脉冲流强达到295 mA、俘获率为42%。     

电子直线加速器加速系统制造技术的研究

本文基于工作实践了,分析了目前电子加速器加速系统在制造时的技术要求,并着重介绍了电子直线加速器加速系统中重要部件的制造技术,如加速管的制造技术、聚束管的制造技术以及耦合器的制造技术。希望有关人员加以借鉴和参考,从而对电子直线加速器加速系统制造技术进行更加深入的研究,从而探讨出更加完善的制造方案,推动整个电子直线加速器的应用进程。     

X波段驻波直线加速管仿真设计与研究

近年来医疗和工业应用领域对小型化电子直线加速器的需求日益增多，本文以2.3 MW多注速调管作为微波功率源，设计了X波段轴耦合双周期π/2模驻波加速结构，工作频率为9.3 GHz,利用电磁模拟软件进行设计优化，计算结果表明输出能量可实现4 MeV/2 MeV/1 MeV三档能量可调，加速管总长为230.9 mm。实现三档低能电子均可在同一加速管上获取，相较之前研制的S波段4 MeV加速管，总体管长缩短16.64%,配套的屏蔽组件重量及尺寸均减少50%以上。     

S波段10 MeV辐照用行波电子加速器研究

清华大学加速器实验室研制了 10 MeV行波直线加速器,并成功应用在了辐照加工领域.在对该加速管的束流崩溃现象进行了理论和实验研究后,确定了提高阈值电流、优化结构的方案,完成了腔间相移变化的新型聚束段结构.该结构能够有效降低聚束段受困高阶模对电子的横向作用,同时不影响主模的加速性能,可以提高该行波加速管的束流崩溃阈值电...     

X波段6 MeV驻波电子直线加速管设计与研制

介绍了以2.2 MW多注速调管作为功率源设计的X波段驻波轴耦合加速管,工作频率为9.3 GHz,工作模式π/2。借助CST优化加速管微波加速结构,实现靶区俘获能量最高6.3 MeV,粒子俘获效率为40.3%,束流流强为120 mA,管芯总长为335 mm(包含电子枪及转换靶),相比现有以1.5 MW磁控管驱动的近700 mm长X波段加速管,总长缩短52%。基于本设计完成腔体加工并进行了腔链调谐,加速管冷测参数与设计参数吻合。     

一款视频解码芯片的硬件仿真加速

随着IC制造水平的提升和设计规模的增大,验证成为了IC设计的主要瓶颈之一.硬件加速器强大的仿真速度和查错能力使之成为大规模设计验证的优秀解决方案之一.根据视频解码芯片的需要,结合硬件加速器的特性,对视频解码芯片使用硬件加速器进行硬件仿真加速,取得高于40倍的加速效果.     

清华大学X波段兆瓦级同轴磁控管的研制进展

在过去的十余年中,清华大学加速器实验室致力于X波段同轴磁控管的研发。自2012年成功研制出X波段1.5 MW同轴磁控管(XM-2012)以来,坚持在物理设计、加工工艺和老炼测试等环节进行深入研究,在原有基础上迭代优化出MGT3、MGT4等型号的同轴磁控管,最新样管峰值功率达到1.7 MW以上,与新研发的X波段加速管集成,研制出高稳定性紧凑型加速器系统,剂量率达到800 cGy/min(1 m)以上,达到与S波段加速器系统同等水平;同时对磁控管锁相理论和功率合成进行了大量研究,并在此基础上发展出平行阴极磁控管,将X波段磁控管的输出功率提升到S波段磁控管水平,为进一步拓展X波段高功率磁控管的应用打下了坚实的基础。     

Tek实时频谱仪在"高能加速器"测试方面的应用

0.引言 加速器即带电粒子加速器是人类探索微观世界的重要设备和手段,随着加速器理论以及和加速器相关的科学技术的飞速发展,目前加速器已变成许多学科都必不可少的实验装置,像医学、材料学、化学、生物学等等.加速器的种类很多,根据应用划分,目前的高能加速器主要应用于粒子对撞和同步辐射.另外,还可以根据其加速的内容和方式,对加速器进行分类.北京正负电子对撞机(BEPC)即是我国自行建造的第一台高能加速器,它有电子直线加速器(Linac)、正负电子输运线(Transport line)以及储存环(StorageRing)组成.储存环可以提供正、负电子对撞束流,用于高能物理实验和兼容模式的同步辐射研究,或者提供电子束流专门用于同步辐射研究.通常在高能加速器中,电子枪发出的电子束通过直线加速器加速到预先确定的能量,然后通过输运线或增强(Booster)环注入到储存环.储存环有许多用于带电粒子束偏转的电磁铁以及用于加速和聚束电荷粒子的高频腔.每次在粒子束通过高频腔时,粒子束将被聚束和加速,获得更多的能量.电磁铁则用来调节粒子束的闭轨,这样可以使得粒子束在理论设计的磁聚焦结构(Lattice)中保持沿平衡轨道作圆周运动.     

苏联研究电子回旋加速器驱动的自由电子激光器

苏联新西伯利亚的科学家正在进行同步加速辐射研究。他们采用四台同步加速器，输出能量在450兆电子伏到6千兆电子伏之间。此外，他们还设想用经特殊设计的谐振腔获得相干同步加速辐射。美国也宣布在国家标准局建造类似的电子回旋加速器驱动的自由电子激光设施的计划。     

以激射光束维持直线加速器的平行性

美国斯坦福大学有一台两英里长的加速器尙在建造阶段。在直径为两呎的铝管内,放有皲称为夫累涅尔带的薄片状“靶”的组合体。铜制加速管装在上述铝管上。     

基于嵌入式设备应用的CNN加速器的设计研究

本文基于高层次综合工具设计了卷积加速电路,并根据加速电路的特性提出了卷积分解的优化方法,实现了一个适用于各种网络结构的高性能的卷积神经网络加速器。最后,本文选取Xilinx公司的PYNQ-Z2开发板对设计好的CNN加速器进行性能检测。测试结果表明,本文设计的CNN加速器在运行手写数字识别网络时的计算速度能够达到37.63FPS,相对于Pynq-Z2开发板上的嵌入式ARM处理器实现了42.1倍的加速效果。在计算精度上,硬件与软件的计算精度基本保持一致,都达到了98%以上的识别准确率。加速器运行手写数字识别网络时的平均功耗约为1.825W,功耗效率为20.62frames/J,完全满足低功耗设计要求。     

从太赫兹波到光波驱动的集成电子加速器研究进展

粒子加速器极大地推动了近代科学的发展。目前成熟的射频加速方案受限于不足100 MV/m的加速梯度，面临造价高、占地面积广、建设周期长等挑战，同时也限制了其在一些领域的应用和推广。因此，寻求新型的电子加速技术已成为加速器领域的重要研究方向。在更高频率的太赫兹和光频波段，太赫兹波导加速和电介质激光加速技术能够提供高达GV/m量级的加速梯度，近年来已相继实现了对非相对论和相对论电子的加速及相空间操控（如脉宽压缩、空间聚焦等），并演示了级联加速方案，为实现小型化的集成加速器奠定了基础。未来，集成加速器有望在实验室范围实现大型射频粒子加速器的功能，并引起物理、化学、生命科学、医学等多学科领域的突破。为更好地把握集成电子加速器的发展，梳理了从太赫兹波到光波驱动的电子加速研究进展，介绍了相干电子源和束流控制的相关技术，并进一步展望了新型集成加速器的研究和应用。     

业界简讯

S3公司推出其最新产品ViRGE/GX2家庭个人电脑/电视加速器.ViRGE/GX加速器采用屡获殊荣的S3d结构,充分发挥其2D、3D及视觉功能,成为业界第一个具有完全整合设计的加速器产品,能够支持电视输出、DuoView双重显示功能、加速图像端口(AGP)以及高品质的数字影音光碟(DVD).     

一种基于半导体激光器的电子加速方法

介质激光加速器是一种高梯度微纳结构的加速器,是未来加速器小型化的重要技术方向之一。本文提出了一种基于半导体激光器的介质激光加速器方案。在此种方案中,加速光栅位于谐振腔内部,省去了高功率激光耦合至加速光栅的外部光路,为介质激光加速器的级联提供了一种新的思路。文中着重研究了加速结构对谐振腔内部场分布的影响,给出了谐振腔场横向截面分布的仿真结果,阐述在该结构中采用高斯光束激励时电子束加速相位匹配的问题,研究了制备精度误差对场分布的影响,最后给出了对加工精度误差的最低要求。     

大功率微波管及其材料的表面处理

1.绪言目前,微波管已满足了通信、广播、雷达、粒子加速、加热等的需要。近年来,建立超大形加速器以及核聚变用的临界实验装置,要求极大的高频功率。此外,在卫星通信和卫星广播方面,又特别需要高可靠的星载微波管。为此,本文叙述了这些大功率微波管的研制动向,并举例介绍与真空直接或间接有关的问题及表面处理问题。一般说     

基于FPGA视频图像的Canny算法加速器的设计

由于Canny算法自身的复杂性,使得其做边缘检测的处理时间较长。针对这个问题,提出和实现了一种Canny算法的硬件加速功能。加速功能的设计是以FPGA为硬件基础,并采用了流水线技术来对系统的结构改进和优化。最后通过对有加速器和无加速器的系统分别做图像处理,并对统计时间对比分析。结果表明经过加速改进的系统相对节约了处理时间,并能实时高效地处理复杂图像的边缘。     

印度的粒子加速器研究概况

粒子加速器是高度精密的装置 ,它的设计和建造接近到了技术发展的极限。当今的加速器加速粒子的能量范围从几千电子伏到太电子伏 ( Te V,1 0 1 2 e V)。低能系统装置很小 ,甚至可放置到台子上 ,高能加速器则非常庞大 ,可延伸到几公里 ,且结构非常复杂。建造大型加速器通常要几百人参加。人们常说 ,一个国家的技术发展水平 ,往往以该国建造的加速器类型与水平为标志。印度的加速器研究开始于 1 940年。在加尔各达核物理基础研究所由 Meghnath Saha教授研制了 37时直径的回旋加速器。 1 95 0年政府批准研制 1 Me V的回旋加速器。1 96 0年在…