HIRFL高精度数字化直流电源电流标定

介绍了高精度数字化直流电源电流标定系统,根据采集的电流数据通过线性拟合的方法进行分析、处理并计算出给定系数和回读系数,得到标定的结果,并进行结果验证.该方法能够有效提高HIRFL高精度数字化直流电源的输出电流精度和回读精度,为HIRFL束流的稳定提供了保障.     

反冲靶中子探测系统DT灵敏度的实验研究

设计了实验标定用PIN-反冲质子靶室探测系统,利用加速器中子源对探测系统的DT中子灵敏度进行了实验研究,并与理论计算结果进行了比较,一致性较好.实验结果检验和验证了理论计算程序,可以为同种类型探测系统的参数设计提供实验依据.     

基于SOC的强流重离子加速器电源标定方法研究与实现

励磁电流的精确性和一致性对强流重离子加速器非常重要,通常磁场电源长期运行,器件的老化、零漂、环境温度、干扰等因素会引起某些电源电流的精确性变差,从而影响电流的一致性,这对强流重离子加速器的调试效率和束流品质产生较大影响。本文提出了一套加速器电源的在线标定方法,在分析影响电流精度因素的基础上,探讨了标定的原理和方法,重点介绍了该标定方法在基于Cyclone V片上系统(System Of Chip, SOC)硬件平台上的实现,实验结果验证了方法的有效性。该方法能有效保证加速器数字电源的精度,为"十二五"强流重离子加速器装置(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的建设提供了技术保障。     

基于模糊PID控制算法的HI-13串列加速器头部电压稳压控制模块研究

采用模糊PID控制算法,根据HI-13串列加速器头部电压控制的实际需要设计了PID控制参数模糊化计算方法,实时获得了头部电压PID控制参数,并根据控制参数计算得出实际的头部电压控制量。根据设计的模糊PID控制算法设计了HI-13串列加速器头部电压稳压计算机控制模块,并进行了实验研究。实验结果表明,与普通PID控制方法相比,采用模糊PID控制算法的HI-13串列加速器头部电压控制过程具有控制精度高、更快达到稳态的优点,可改善HI-13串列加速器高压系统的性能。     

CYCIAE-100质子束流能量测量的物理计算

正串列加速器升级工程的CYCIAE-100回旋加速器的设计指标之一为质子束流能量达到100MeV以上。为了对该指标进行测量,加速器回旋中心建立了三维水箱系统对质子束的能量进行标定。在标定实验进行前,需对实验过程的重要参数进行模拟计算以保证实验的准确进行。模拟计算主要包括对质子束在水中的射程模拟及对实验中质子在不同材料中的输运过程进行修正。本次标定实验使用的束流管道采用钛膜作为质子出射窗。质子穿过钛窗后进入空气并水平方向入射三维水箱系统。表1列出了质子从束流线     

230 MeV超导回旋加速器测磁线圈校准

正磁场测量与垫补系统是230 MeV超导质子回旋加速器主磁铁系统的子系统之一。目前,230 MeV超导质子回旋加速器主磁铁、线圈、配套电源均已完成加工,磁场测量工作即将展开。磁能量法是加速器中常用的磁场测量方法。磁能量法原理简单,但误差来源较丰富,需要对感应线圈探头的面积进行标定。利用回旋加速器研究设计中心临时厂房的标准C型二极铁提供高均匀度磁场,校准时利用NMR测量探头进行磁场标定。通过多次校准,经计算后取平均值可得到感应线圈的面积与厂家所     

粒子加速器设备标定中基准面引出研究

在粒子加速器设备标定中,如丝靶、剥离膜等设备需采用光学仪器间接测量其中一些运动机构相对于标定基准的偏差,这时需将激光跟踪仪测量的标定基准进行引出,提供用于光学仪器定位的参考点。本文对采用激光跟踪仪进行基准面引出时的误差及其影响进行了分析,通过约束水平拟合及合理选择放样参考点的方法,能有效减小误差的影响。这种方法可提高准直的精度,能为实际工作中类似设备的标定提供指导,保障加速器设备的顺利安装,在加速器准直测量中具有重要意义。     

束流位置探头用于束团电荷量测量的数值仿真研究

加速器常用的束流位置探头为电磁耦合型,其输出信号包括束流位置信息和束团电荷量信息.本文采用数值仿真方法研究探头电极和信号与束流位置之间的关系,基于Matlab开发一个用于仿真计算探头电荷量标定系数的软件包.对上海光源储存环束流位置探头的仿真结果表明,探头流强标定系数在2.5 mm半径内差值小于千分之二,在此精度范围内可认为流强标定系数为常数.     

加速器磁铁稳流电源的自适应型控制器设计

本文通过在电源数控硬件平台上集成系统辨识模块对被控对象进行辨识,并使用集成于FPGA的软处理器来完成数据处理和参数计算,设计并完成了一种能适应负载变化且参数自整定的智能型控制器,其控制参数自动根据负载特性整定,不需人为干预。该控制器已在加速器磁铁电源上进行了测试,其主要技术指标满足使用要求。     

高能工业CT探测器能谱响应影响校正研究

高能X射线工业CT探测器系统的能谱响应是一重要的特性参数。用实验方法测定探测器的能谱响应曲线存在很多困难。本工作利用Monte-Carlo模拟程序计算了CdWO₄探测器模块的能谱响应曲线,分析了9MeV驻波电子直线加速器X射线束的能量、剂量角分布以及X射线束能谱硬化对探测器模块探测效率的影响,为线阵探测器系统的一致性校正、非线性校正等提供了理论计算参数,并应用于工业CT图像校正,取得了满意的效果。     

束流位置探头的理论设计

加速器的束流位置通常采用四个纽扣形电极的束流位置探测器(BPM)进行测量。本文主要探讨了一种BPM的理论设计方法。首先利用有限元方法对BPM电极的感应电荷进行理论计算，得到四个电极感应的电信号与位置信号的理论关系；利用最小二乘法原理对此结果进行多项式拟合，求出标定系数。在此基础上通过更改BPM的几何参数，求出相应的标定系数，即可得到不同性能的BPM。经优化处理得到所需的束流位置探测器设计参数。     

电子回旋加速器粒子稳定加速的模拟计算

用ＭＡＦＩＡ程序计算了电子回旋加速器加速腔上加速孔、阴极孔、辅助孔（第Ⅱ加速型）对加速场分布的影响。计算结果表明：进行粒子动力学模拟计算时,忽略这种影响是合理的。另用对电子加速到最终能量跟踪计算的方法。同时以能散度为依据,计算电子稳定加速的参数范围,并给出Ｓ波段电子回旋加速器工作参数的计算结果。计算用Ｃ语言编制的程序在微机上进行。     

GM计数管的信号采集与处理

根据GM计数管输出信号的特点对其前置整形电路进行了设计计算,分析寻找其最佳工作点,配置电路的最佳工作参数,并对进入单片机的信号和输出剂量率之间的计算函数进行了拟合,使计算出的剂量率能更好地反映真实剂量率。     

DZ-12/4多能量档电子直线加速器辐照关键参数测试

中国原子能科学研究院建立了一台DZ-12/4多能量档电子直线加速器,该装置主要用作辐射加工级电子束辐照实验平台。为了检测该电子束辐照实验平台辐照工艺控制参数,本文利用中国原子能科学研究院FJL-02型辐射变色薄膜剂量计对DZ-12/4多能量档电子直线加速器关键参数能量进行了测量,并对研制的束流监测系统法拉第筒的可靠性进行了验证。结果表明,DZ-12/4多能量档电子直线加速器能量在4~12 MeV范围可调,运行参数准确可靠;日常运行中,加速器运行人员通过监测设备和调节加速器参数可有效控制并估计辐照剂量,具有非常好的实用性和简便性。     

驻波边耦合腔电子直线加速器的设计

本文介绍了边耦合腔结构驻波直线加速器腔的计算方法,编制了计算机程序。利用此程序对电子腔各参数的影响进行了计算,给出计算的结果,为电子腔参数的选取提供了分析基础。并介绍了边耦合腔驻波电子直线加速器的设计方法,设计了一台4兆电子伏医用小型驻波边耦合腔电子直线加速器。     

加速器主屏蔽区外剂量率解析算法与实测比较

屏蔽是确保加速器机房外关注点剂量率和剂量满足控制目标的重要措施,屏蔽厚度的优化设计一般采用解析算法,其可靠性需验证。选取加速器主屏蔽区外10个位点和1个无均整高剂量率模式的位点对加速器主屏蔽区外剂量率采用IAEA 47号报告和GBZ/T 201.2中的解析算法进行计算,并将计算结果与实测结果进行比较。结果表明,采用IAEA 47号报告中的参数计算出的主屏蔽区外剂量率值均高于采用GBZ/T 201.2中的参数的计算结果,采用GBZ/T 201.2中的参数的计算结果与实测结果更加接近,个别位点的实测结果高于采用GBZ/T 201.2中参数的计算结果,其原因可能是混凝土墙的施工厚度不足。GBZ/T 201.2的解析算法可合理估算主屏蔽区外的剂量率,在施工过程中应严格控制施工质量,确保混凝土密度、混凝土墙厚度等与设计值保持一致。     

基于响应模块逆向优化的中子能谱调控方法研究

中子能谱是核能系统中的关键参数之一,直接影响系统的安全运行与经济性能。在中子学实验和部分核技术应用领域中,通常采用不同的材料模块来得到特定的中子能谱。但是,传统的方法基于人工经验对材料模块进行反复迭代设计,需要大量的计算资源和人力成本,且很难精准复现出所需能谱。本文发展一种基于响应模块逆向优化的中子能谱调控方法,该方法设计了标准化尺寸的响应模块,通过预计算对每个模块进行矩阵标定,创新地提出了一种基于离散响应矩阵的输出能谱快速计算方法,能够得到响应模块任意排列组合的输出能谱,结合智能优化算法,快速构建出能够复现指定能谱的中子调控方案。基于该方法,程序自动构建出了国际热核实验堆(ITER)活化实验能谱,与人工调控方案输出能谱相比,本文方法输出能谱更为准确的复现了目标能谱,其最大偏差降低一个量级。     

200keV直流/脉冲中子发生器束流输运模拟计算

计算机模拟计算在各种类型加速器的设计中起着很重要的作用。例如,计算机模拟很快就可以确定加速器各部件的最佳工作参数和所需要的光学条件,使一台加速器复杂的束流输运系统设计变成简单的工作。TRANSPORT程序是当今世界上关于束流输运计算的最优秀程序之一。但是,该程序不能进行静电加速器离子光学系统的计算,也不能作直线加速器的粒子动力学计算。为此从北京大学引进了LEADS程序,它不仅具有TRANSPORT程序的优点,还克服了其不足。对含有聚束(脉冲束流)系统的加速器粒子动力学进行模拟是LEADS程序的新特色。实验中用LEADS程序模拟了200keV直流/脉冲中子发生器束流输运过程,得到了横向相图、纵向相图和束包络图。还用LMOV程序计算和验证了聚束系统,束流脉冲波形图和实验结果比较接近。     

医用电子直线加速器的测量

本文概要介绍了加速器的一般知识和测量准备工作，较详细地介绍了对加速器吸收量，百分深度剂量，射线能量，射野离轴比，射野均坦度等几个主要项目的测量和计算方法，并重点强调了对加速器进行正确可靠的剂量，是放射治疗质量保证和质量控制的重要环节。     

HEPS六极铁标定方案分析

六极铁作为高能同步辐射光源（High Energy Photon Source,HEPS）储存环八铁单元的重要部件之一,其技术工艺较为复杂,对加工精度和中心引出精度要求都很高。本文对HEPS六极铁的机械中心引出标定方案进行了研究,利用极缝偏差角对常规标定坐标系进行旋转,使三个极缝面更接近理论位置,从而减小磁铁主场斜分量;对每块磁铁进行两次机械中心标定,极缝间距的实测值与设计值的标准偏差在0.015 mm,坐标系旋转前后的基准点偏差标准值为0.09 mm,旋转角最大可达0.6 mrad。这种考虑极缝偏差角的建系方法可以提高标定的精度,能为实际工作中同类型、准直精度有相同要求的设备标定提供参考,有利于加速器装置的顺利安装,对加速器准直测量具有十分重要的意义。