兰州重离子加速器真空系统的设计问题

兰州重离子加速器是串列回旋加速器系统，用以加速从氢到氙的重离子。注入回旋加速器真空系统利用了原有油扩散泵。主回旋加速器真空系统是由一台１００立方米真空室和一套相应的超高真空系统组成的。本文介绍了主回旋加速器真空系统的设计要求、选取的设备和运行情况。选用的八台ＢＡＬＺＥＲＳ ＲＫＰ８００低温泵具有总抽速１６０ｍ２／ｓ，可满足设计气载的要求，在真空室内获得１０－６Ｐａ真空．两台ＰＦＦＥ　ＩＦＥＲ　ＴＰＨ５０００涡轮分子泵组成辅助排气系统．另外还有粗抽系统和液氮流程。全系统已于 １９８６年９月建成并投入运行。其性能满足设计要求．     

兰州重离子加速器前束线真空系统改造

介绍了兰州重离子加速器 (HIRFL)前束线真空系统的基本结构 ,给出了HIRFL前束线真空系统改造前的流导、气体负荷及压力分布情况。提出了具体的改造方案。使真空系统达到了设计要求 :泵口压力小于 5× 10 -6Pa ,两泵中心平面压力小于 1× 10 -5Pa。结果表明HIRFL前束线真空系统的改造方案是可行的     

兰州重离子加速器深层治癌束流线真空系统

重离子深层治癌束流线从兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)主环引出,利用能量为100MeV/u～430MeV/u的碳离子束,开展治疗体内各种癌症的深层治癌研究.该束流线真空系统包括极高真空段、超高真空段和大气段,采用不同的真空获得方案和工艺路线,分别在极高真空段和超高真空段获得了8×10-10Pa和1×10-6Pa的真空度,并顺利实现了束流线的真空过渡,保证了HIRFL-CSR主环极高真空系统的安全运行;研制了适用于高频率扫描磁铁内放置的真空管道,消除了涡流对束流的影响;对隔离真空和大气的大尺寸膜窗材料进行了调研,选择高强度塑料膜(Hostaphan)和加强纤维膜(Kevlar)联合使用,既能让束流通过,又不会产生危害人体的中子,并能够有足够的强度抵御大气压力.该束流线真空系统的建成为重离子深层治癌的研究提供了良好的真空条件.     

大型重离子加速器真空系统及其挑战

中国科学院近代物理研究所从历次的大科学装置建设中,积累了大型真空腔体、超高/极高真空系统以及强流重离子加速器真空系统等设计经验。为了获得超高/极高真空系,从真空设备选择、材料处理、密封形式以及在线烘烤等方面形成了一套完整的工艺流程;在强流重离子加速器(High Intensity Heavy ion Accelerator Facility,HIAF)真空系统研制过程中,为了减小磁铁气隙尺寸,大幅度降低磁铁造价及电源运维成本,提出陶瓷内衬薄壁真空室新方法,并研制了原理性样机;为了有效控制HIAF未来运行过程中的动态真空效应,设计了束流准直器,开展了真空材料解吸率测量研究;为了解决高放射性区域真空系统的维护问题,提出了自重密封结构,同时研制了充气膨胀密封法兰;为了进一步优化高精度环形谱仪真空度,开展低温极高真空系统研究。     

兰州重离子加速器的新低温泵

本文介绍了兰州重离子加速器新型大口径无液氮低温泵——HIRFL800。它是由一台改良的小型单级机械制冷机和一台标准的二级制冷机组成的。泵对氮和氢的抽速分别为24000和26000 L/s。自1989年以来,用八台HIRFL低温泵,在100 m~3大真空室上,获得了5×10~(-6)Pa的真空度。     

超高真空重离子加速器冷却储存环的焊接

结合超高真空对焊缝的要求,通过对板厚为2 mm的超高真空重离子加速器冷却储存环中一个零件的焊接工艺分析,总结了不锈钢超高真空容器薄壁件的焊接要点.     

兰州重离子加速器二极磁铁准直调节装置设计

针对兰州重离子加速器放射性束流线(RIBLL2)由于地基沉降等因素造成的传输效率较低问题,根据其上4块C型二极磁铁重量大、结构复杂、起吊困难等特点,设计了一套准直测量调节装置,对4块C型二极磁铁重新进行准直。同时利用SolidWorks三维软件建立其实体模型后导入ANSYS Workbench软件进行有限元静力学分析,查看变形情况及应力分布,确保结构稳固可靠。现场准直调节结果表明,该装置结构紧凑、承载力大且操作简单,可作为一种工具应用于其他重型结构元件的准直调节。     

兰州重离子冷却储存环超高真空系统首台样机的研制

介绍了兰州重离子冷却储存环(HIRFL-CSR)超高真空系统首台样机的研制过程,给出了实验结果.介绍各真空室结构,对关键标准设备进行了测试与选型.根据实验结果估算出极限真空条件下材料的表面出气率;根据公式估算出钛升华泵的有效抽速并通过实验得到证实;对真空烘烤装置的初步工作也作了介绍.样机达到了3×10-9Pa的设计指标,结果表明HIRFL-CSR工程真空系统的设计方案是可行的.     

强流重离子加速器BRing-HFRS超高/极高真空过渡研究

针对强流重离子加速器(HIAF)中增强器(BRing)和放射性次级束流分离器(HFRS)之间的BRing引出线真空系统进行极高真空到超高真空的过渡研究。研究表明,为不使处于极高真空状态下的BRing环真空系统受到来自HFRS和高能束运线的影响,通过烘烤段加非烘烤段的方式以及快关阀的作用,可有效地解决真空系统从极高真空到超高真空的过渡问题,并且能够有效地起到对BRing主真空的保护作用。通过对BRing引出线真空系统进行真空压力分布的模拟计算,从侧面更加验证了真空过渡方案的可行性。     

兰州重离子冷却储存环（HIREF—CSR）超高真空系统

为了减少真空系统中残余气体分子对离子束造成的损失,要求重离子冷却储存环的平均工作真空度达到3×10     

兰州重离子冷却储存环10-10 Pa 大型超高真空系统

形成并成功地实施一套完整的超高真空获得方案,以满足兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSL)6×10-9Pa超高真空度的要求.这套方案包括合理选择和配置真空排气系统及其他设备、合理选择材料、采用真空炉除气及在线烘烤等有效措施及大幅度降低材料出气率等.首先在样机上获得了5×10-10Pa的超高真空度,然后将样机的成功经验应用于HIR-FL-CSR大型超高真空系统.目前,已建成的各子系统真空度达到了(2×10-9～4×10-10)Pa.     

刘杰团队在兰州重离子加速器上建造核孔膜的辐照束线

中国科学院近代物理研究所材料研究中心刘杰主任团队在学术上时刻瞄准国际的前沿领域,用重离子辐照材料形成的潜径迹,经过化学蚀刻,形成通孔大小可控的核孔膜.这种核孔膜可应用于防伪、过滤、电池     

BEPCⅡ直线加速器真空系统

描述了BEPCⅡ直线加速器真空系统的特点、主要参数。介绍了直线加速器的关键设备正电子源的真空工艺。另外还列出了BEPCⅡ直线加速器真空系统真空度数据。     

北京质子同步加速器的真空系统

一、前言我国已决定在北京建设高能物理实验中心。作为第一步的目标,计划建造一台能量为五百亿电子伏(50GeV)的质子同步加速器(BPS)以及相应的实验设备。加速器的主要指标如下:最大能量50GeV;束流强度1×10~(13)粒子/脉冲;循环周期4～5秒,平均半径215米。实际上它是由四台加速器组成:     

合肥同步辐射光源直线加速器真空系统

国家同步辐射实验室的合肥光源为了适应科学研究的发展,自2009年开始进行重大维修改造项目。新的合肥光源注入器要求工作在800 MeV,为满足注入器的性能提升,直线加速器的真空系统进行了重新设计及安装调试,指标达到设计要求,目前运行状态良好,为合肥光源的满能量模式调试提供必要的技术支持。     

30MeV电子直线加速器真空系统的改进

简要地介绍了改进前３０Ｍｅｖ电子直线加速器真空系统的性能。改进的重点是予抽管道系统。以提高 加速系统的真空度，为防止油蒸汽污染微波系统和加速系统设置了防止运油装置并采取了其他措施，合 理的安排抽气泵组，使整个加速器真空系统获得１０－７托的工作真空度，保证加速器顺利工作。