等离子体加速器继续发展

伦敦帝国学院的Karl Krushelnick小组把高功率激光聚焦到氦喷气束内,将电子加速至300MeV,较以往的能量提高三个数量级。然而他们发现,当激光能量增加时,电子加速的机理改变。要把粒子加速至吉电子伏范围,常规加速器的长度必须几百米或更长。激光产生等离子体可成为下一代台式加速器的基础,因为它     

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...     

兆电子伏级(MeV)高能离子注入机设计的几个问题

本文将叙述两种离子注入系统,它们使用静电加速器产生MeV离子束来进行圆片的生产处理。一种系统使用额定端电压为1MV的串级加速器产生750keV到3MeV的离子束。另一系统使用具有2MV额定端电压的单级加速器,它所提供的能量范围是300keV到2MeV。两种系统都使用静电扫描和连续式盒对盒圆片输送装置,以进行完全自动的园片加工。本文还将对这两种系统的优点和局限性进行比较。     

基于激光引导的静电激波产生单能重离子束

惯性约束聚变的快点火方案、癌症治疗等这些重要的应用均需要单能的离子柬.近来通过激光与等离子体相互作用加速产生高能离子已经成为一个研究热点,因其造价和占用空间都远小于传统加速器.同前已经提出了很多种加速机制,其中靶后鞘层加速较为成熟,实验上已经利用强度为3×1020 w·cm-2的激光产生出最高能量为58 MeV的质子束,也有利用微结构靶产生能散度约为20%的质子束.本文研究的足另一种重要的加速机制,激波加速.     

软误差与特征尺寸的关系

本文报道了为确定CMOS/SOS辐照加固16K存储器中临界电荷Q_c与特征尺寸(沟道长度L)的依赖关系所作的实验尝试。单击事件扰动(SEU)实验是在加州大学伯克利分校的伯克利88英寸回旋加速器上分别使用138MeV的氪离子和85MeV的氩离子进行的。两种离子的LET值(线性能量传输)为40和18.3MeV—cm~2/mg。随后的第二次实验是在奥克里季大学的范德格拉夫直线加速器上进行的。LET值为88MeV—cm~2/mg的591MeV金离子用于试验从伯克利大学实验的同一组中所取的样品。结果表明:Q_cαL~(1.6±0.2)     

国内首台10MeV 22kW工业辐照直线加速器通过测试

由中国科学院高能物理研究所自行设计研制的S波段10MeV 20kW工业辐照行波电子直线加速器于近期通过了中国计量科学研究院测试，加速器束流能量为10.3MeV，平均功率为22．1kW。     

10MeV强流电子直线加速器的现场安装与调试

前言 1980年4月22日,我所与中国科学院生物物理所签订了10MeV直线加速器研制协议书,该加速器要求的空载能量为10MeV,能在宽脉冲(2μs)和窄脉冲(小于30ns)两种状态下工作。能产生强流(1A)纳秒(小于30ns)电子束是该加速器的主要特点。1987年7月3日,生物物理所对该加速器进行了验收鉴定。但生物物理所由于条件所限,未能安装使用。中国科学院决定将该加速器在上海原子核研究所安装使用。1988年9月8日,上海原子核研究所和我所签订协议规定,由     

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。     

电真空器件

介绍了一台1.5MeV 的 C 波段便携式无损电子直线加速器的全密封加速管的设计、微波冷测和研制,热测结果表明该加速管满足加速器的设计要求。参2     

以激光加速离子的新技术

美国密歇根大学的研究人员研究出一种加速离子的新技术。他们利用台式激光器发出的强光束来取代一直用于离子加速的射频波 ,这样可使有关专家在只有回旋加速器一百万分之一的距离上加速离子。该技术最终会使医院和诊所买得起离子加速器 ,从而为医生提供治疗癌症的新设备。在起初的实验中 ,研究人员证实了通过利用高功率激光束照射氦气射流可以实现离子加速 ,但是离子加速方向与激光束的方向垂直 ,无法将这些离子紧密地聚集成离子束。后来通过改进 ,采用铝箔取代氦气 ,已能够将离子加速成与激光束方向几乎相同的约束离子束。与回旋加速器不同…     

CERN科学家利用Virtex-4 FPGA进行大爆炸研究——120片Xilinx FPGA如何帮助科学家理解大爆炸并获得基本粒子方面的知识

在法国瑞士边境的地下隧道中，欧洲核子研究中心的科学家们正在准备进行一项称为“大型离子撞击实验-ALICE（A Large Ion Collider Experiment）”的实验。他们将利用世界上最强大的粒子加速器将两束重铅离子加速到接近光速的速度，并控制他们迎头相撞，试图重新创造出据说仅在宇宙大爆炸后短暂存在过的条件。CERN（欧洲核子研究中心）科学家预计每次相撞将会释放出巨大能量并产生约10^12℃的局部温度。     

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...     

立式涡轮分子泵在科研和生产上初步应用情况

分子泵在某研究所受控热核装置上的应用:加速器是用来加速各种离子,获得高能粒子的装置。真空装置是各类加速器中不可缺少的。在加速器中,对离子的加速,是通过电力作用于离子所带的电荷实现的。若要维持粒子束的寿命为10秒,须在10~(-6)托的清洁真空中进行加速。而要维持粒子束的寿命为1小时,则要保持10~(-9)托真空度。分子泵能满足试验对清洁真空环境的技术要求,因此在国外早就用于热核装置上。某研究所将我厂生产的数台450升/秒立式涡轮分子泵用于可控热核反应装置上,自78年使用至今,泵的性能稳定运转情况正常。     

媒体扫描

用一般的辐射疗法治疗癌症,对癌细胞周围的组织损坏较多,造成较大的不良副作用。离子疗法对周围的健康组织损害较少,应用很成功,因而受到欢迎。但离子加速器机构庞大,费用昂贵。世界卜只有为数极少的机构使用,无法普及.现在使用高功率激光加速粒子,可使加速器体积、费用大为减少,因而有可能使癌症治疗产生革命。现在使用高功率激光加速粒子,可使加速器体积、费用大为减少,因而有可能使癌症治疗产生革命。 密歇根大学花了5年时间,制成声称世界最高功率的激光器,其激光脉宽30fs,这段时间光走过的距离相当于一个血液细胞,将此脉冲聚焦到头发…     

采用飞秒装置的高功率宽带太赫兹源

真空电子器件产生的THz辐射通常是基于环形或直线型的加速器装置。飞秒级的电子束团通过周期性的磁铁可产生高功率、宽带可调谐的相干太赫兹辐射。这种高功率的太赫兹源为太赫兹技术的应用研究提供了新的手段。介绍了一种基于飞秒直线加速器装置产生的相干太赫兹波荡器辐射源,它主要由S波段热阴极微波电子枪,磁铁和SLAC型加速管组成,该装置能够提供具有20~30 MeV能量、束团长度为100~300 fs的电子束团。波荡器采用的是Apple?鄄II型波荡器,通过调节波荡器两平行磁块的位置可以产生具有不同极化特性的太赫兹辐射。为了测量波荡器产生的相干THz辐射谱,采用改进型的迈克尔逊干涉仪来进行测量,给出了实验装置的介绍以及实验结果。     

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。     

远红外区自放大自发辐射自由电子激光器的发射和特性测量

4 1 引言为实现X射线激光，一个强有力的候选者是基于自放大自发辐射（SASE）的高单程增益自由电子激光器。已提出几个方案用直线加速器组建这种装置。在短波长区自放大自发辐射自由电子激光器（SASE-FEL）需要高强度、高质量电子束和一个长的摆动器。关于SASE已经在理论上和模拟上做了大量研究，但仅有少量限于红外区的实验研究。在大阪大学科学工业研究所（ISIR），将38 MeV，L波段直线加速器配上三级亚谐波聚束器（SHB），产生电荷高达73nC的高强度单聚束电子束。这种高强度电子束有可能在红外区产生SASE。我们正用直线加速…     

AFM在团簇物理研究中的应用

在HI-13串列加速器上首次实现了对碳微集团的加速，得到了MeV级的碳微集团束C2-C4。为了比较，也加速了C1。对产生的碳的微集团束进行了测量，并用它们对CR-39塑料核径迹探测器进行了辐照。利用原子力显微镜对C-C4在CR-39中的径迹进行了观测。得到了C1的径迹深度和孔径随能量的变化以及在同一能量下，C1-C4的径迹深度的差别等十分有意义的信息。     

用于离子注入的高能大束流射频加速器的设计研究

离子注入是半导体器件制造中一项很重要的工艺,由于微电子工业对具有MeV级能量的离子注入的兴趣日益增长,对高能离子束的要求也日益迫切,此外,在某些应用中,需要有高达10~(18)离子/厘米~2的注入剂量,这就意谓着高能离子束必须具有大束流。对于高能、大束流这两项要求,射频linac(直线加速器)系统都可很好地满足。本文根据几种新型linac结构     

台式加速器取得进展

在英、美和法研究组分别独立取得突破后，基于等离子体的粒子加速器可较常规加速器所产生的高几千倍的加速梯度的前景，已由激光产生的等离子体演示。然而，只有在约1cm的距离上才有可能加速粒子，产生的光束质量较差，能散较大。三个物理研究组已发展出多种技术，包括等离子体中通道和气泡的形成，以产生仅百分之几的束能散。