NFZ-10工业辐照电子直线加速器束流控制方法

在ＮＦＺ－１０工业辐照电子直线加速器上,分析了以输出束流来负反馈控制轰击型二极电子枪灯丝电压进而稳定输出束流的方法及存在的缺点。提出了新的控制轰击高压的方法,在此加速器上得到了高稳定性和高精度的输出束流。     

10MeV大功率辐照加速器研究进展

10 MeV辐照加速器输出电子束能量10 MeV,平均束流功率达20 kW。由于高流强、大功率,对加速器的总体和一些关键部件如加速管、速调管、调制器、电子枪等提出更高的要求。经充分的预研、设计与计算,完成了加速器总体结构与各分系统的工程设计。总体采用立式机架,束流由上往下传输     

大功率电子加速器辐照站的屏蔽设计

本文简要介绍一台3000kV、10mA电子加速器辐照站的屏蔽设计。设计中根据屏蔽计算和代价-利益分析方法确定防护墙厚度,其结果比制造厂推荐的厚度小得多。测量结果表明,工作环境的辐射水平稍高于天然本底。     

工业电子辐照加工及加速器性能检测

本文简要介绍了电子辐射加工技术的主要特点以及中国科学院高能物理研究所10MeV/15kW辐照加速器的主要性能。给出了能量、流强、扫描均匀性、扫描长度以及束斑形状等5个重要参数的测量方法及结果。      

辐照灭菌电子直线加速器控制系统

本控制系统硬件采用分布式网络控制,分三级对加速器进行监测和控制。硬件采用PLC和PC,软件采用CXP和C语言等编写。本系统在实现了在电子线路控制系统上实现的各项监控功能的基础上,增加了很多新功能,更因为部分硬件功能由软件来实现,使得整个系统更易于测试、生产和维护升级。     

10MeV高能大功率电子辐照加速器研制

辐照杀菌是基于电离辐射在物质内经过直接和间接作用引起生物体内DNA失活的一种生物效应。辐照灭菌使用的射线可以是放射性同位素源产生的γ射线、加速器产生的高能电子束或电子束打靶而产生的X射线。目前，以电子加速器产生的高能电子束灭菌方法正在成为发展趋势。因此，核技术所电子直线加速器研究室和原子高科股份有限公司开展了10MeV、15kW电子辐照加速器装置的研制工作。     

小功率电子辐照加速器传输系统设计

低能量、小功率电子辐照加速器可用于小型物品的辐照灭菌。以往的加速器传输系统采用传输带形式,在进行物品辐照过程中,传输带两侧对辐照室是敞开状态,屏蔽难度大。     

大功率电子辐照加速器扫描磁铁芯管的研制

扫描磁铁芯管的研制是大功率电子辐照加速器引出系统的关键技术之一,本文详细叙述了扫描磁铁芯管的选材、结构设计和加工工艺,并利用有限元方法对芯管壁面加强筋的形状及位置进行了优化,对芯管的焊接工艺进行了总结归纳,最终保证该芯管在大功率烟气脱硫加速器上使用时状况良好.     

10MeV大功率电子辐照加速器微波系统研制

10MeV大功率电子辐照加速器是采用行波加速结构的电子直线加速器。微波系统是它的重要组成部分之一，该系统包括微波的产生、传输、监测及保障速调管和波导窗安全可靠运行的驻波比快速成保护装置和保证微波系统稳定工作的充气装置。本系统采用高稳定度的晶振锁相式信号源和350W固态功率放大器作为高功率放大器一速调管的激励级，速调管工作中心频率2856MHz，带宽1MHz。     

19 10MeV大功率辐照电子直线加速器微波系统的研制

微波系统是10MeV加速器的重要部件之一，速调管产生频率2856MHz、脉冲功率5MW的射频信号，经传输波导通过耦合器馈入加速管，在加速管内形成行波加速场，加速电子束到设计能量。为了保证加速管工作在行波状态，剩余的微波功率用水负载加以吸收。     

Target optimization for a 10-MeV E-beam neutron converter

Accelerator-based target design and optimization is an approach for neutron generation. The target plays an important role for a neutron source on an electron accelerator. For optimizing a neutron source using 10 MeV electron beams of Rhodotron-TT200, Pb, Ta, or W alloys with Be were calculated as photo-neutron converter. The neutron yield, flux and energy were simulated using the MCNPX code. The results indicate that a 10 MeV electron beam is capable of producing high-intensity neutron flux of 1013n·cm–2·s–1 with average energy of 0.8 MeV.     

Model-predictive control of power supply for particle accelerators

In this paper, model-predictive control （MPC） is proposed for controlling power source of accelerators. The system state equa.tion is employed as the predictive model. With MPC, the difference between possible output and the ideal output is forecasted and decreased, so that the system can trace the ideal trail as closely and quickly as possible. The results of simulations and experiments show that this method can reduce influence of low frequency noise.     

一种测量辐射加工用加速器电子束能量的方法

根据射程法原理,在上海二级标准剂量学实验室对辐射加工用加速器电子束能量的测量方法进行了实验研究,并在3个辐射工厂对3台3MeV、20mA高频高压型加速器的电子束进行了能量测定.结果表明,在1-3MeV能量范围内,能量测定准确度优于±10%.     

合肥国家同步辐射实验室电子储存环束流损失监测系统中的几个物理问题

电子储存环中损失的束流电子，在撞击真空室壁时，引起“电子-γ-电子”簇射，在撞击点的下游，真空室的外表面形成次级电子（shower电子）的分布。通过探测这些shower电子，可以知道上游某处的束流损失状况。“合肥国家同步辐射实验室加速器二期工程”中的电子储存环束流损失监测系统，就是利用这个原理。在分析了原有加速器束流损失监测系统的缺陷并对国际上各大型加速器进行了调研的基础上，对该系统中的探测器选型、探测器安装位置的选择以及系统的整体结构等物理问题作了阐述。     

基于相干渡越辐射的束团长度测量研究

电子束团长度是束流诊断中的重要参数,基于相干渡越辐射(Coherent Transition Radiation,CTR)的测量方法是一种简单易行的高时间分辨率测量方法。本文调研并分析了不同电子束团长度测量方法的优缺点,选择基于CTR方法作为主要研究方向,主要针对上海深紫外自由电子激光实验装置(Shanghai Deep Ultra-Violet Free Electron Laser,SDUV-FEL)和X射线自由电子激光试验装置(Shanghai X-ray Free Electron Laser,SXFEL)进行了实验方案设计和模拟分析。结果表明,通过合理的参数选择和方案优化,用该方法可对飞秒至皮秒范围内的束团长度进行测量,时间分辨率能到达飞秒量级,满足SDUV-FEL的实验需求和SXFEL的工程需求。     

加速器磁铁电源的被控对象辨识模块设计

国内加速器磁铁电源的控制策略基本上以比例-积分-微分(Proportion-Integral-Derivative,PID)控制为主,对被控对象的处理是基于物理模型归纳传递函数,并在此基础上设计控制器。该方法受制于物理模型中元器件参数的不精确性和结构上的不确定性,更重要的是控制器设计一般不关注被控对象的内部机理而是其输入输出(Input-output,I/O)特性。本文提出一种可工作于电源数控平台上的辨识建模方法,其表现出了更好的实时性、适用性和通用性。借助一类子空间模型辨识方法(Multivariable Output Error State s Pace,MOESP),在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上有针对性地设计模块,并使用可编程片上系统(System On a Programmable Chip,SOPC)集成软核处理器来完成数据处理和参数计算。基于北京正负电子对撞机II期(Beijing Electron Positron Collider II,BEPCII)和加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)磁铁电源数控平台的被控对象辨识模块已成功运用在BEPCII和ADS电源样机上。经过严格的测试表明,辨识模型可以对电源的实际输出电流作出较精确的预报。该辨识模块易于使用,为控制系统设计提供了关键信息,适用于各种特性的负载。     

Study of orbit stability in the SSRF storage ring

In this paper, analysis of the beam orbit stability and conceptual study of the dynamic orbit feedback in the SSRF storage ring are presented. It is shown that beam orbit position movement at the photon source points is smaller than the orbit stability requirements in horizontal plane, but exceeds the orbit stability requirements in vertical plane. A dynamic global orbit feedback system, which consists of 38 high-bandwidth air-coil correctors and 40 high-precise BPMs, is proposed to suppress the vertical beam orbit position movement. Numerical simulations show that this dynamic orbit feedback system can stabilize the vertical beam orbit position movement in the frequency range up to 100 Hz.     

多功能组合同步辐射束线光束探测器

光束探测器是同步辐射束线工程技术的重要组成部分,用以监测x光束线的位置、强度及空间分布等参数,因而对束线的准直、性能分析及实时监测具有重要意义。基于北京同步辐射实验室1W1B—XAFS束线工程项目,我们研制开发了一种应用光电二极管的光束探测器。该探测器与固定光阑、铍窗组合为一体,结构简单可靠,造价低,主要用于X光束线的准直及束流强度实时监测。1W1B—XAFX束线运行两年以来,探测器工作正常,达到了设计的目标。本文介绍了该种束流探测器的结构原理,及由此构成的一套完整的束流监测系统。同时也讨论了探测器的工作模式及测试结果。     

Monte Carlo calculations of low-energy electron dose-point-kernels in water using different stopping power approximations

The spatial distribution of absorbed energy in irradiated matter can be conveniently described by dose-point-kernel (DPK) distributions that characterize the average energy deposition around single charged-particle tracks during their slowing down process. In the present work, electron DPKs in liquid water in the energy range from 100 eV to 10 keV are presented based on Monte Carlo simulation of electron transport in the continuous-slowing-down-approximation (csda). Elastic collisions are individually simulated using the screened Rutherford formula, whereas the energy loss from inelastic interactions is determined from stopping power (SP) theory. Along with the standard Bethe SP formula we examine different empirical expressions of general-use which are meant to improve the performance of the Bethe formula at low electron energies. Comparison is also made with a recent Bethe-type parametric expression obtained from a dielectric optical data model of liquid water. Our findings indicate that for electron energies below ∼1 keV the discrepancies between the DPKs calculated by the general-purpose SP formulae become apparent. Moreover, the results obtained by the empirical expressions compare rather poorly with those from the dielectric model over the entire energy range examined.