同步辐射晶体单色器晶体热应变的模拟与实验结果的比较

报道了同步辐射装置光束线关键部件之一的晶体单色器晶体热应变的ANSYS有限元模拟结果,并与实验结果进行了比对,模拟结果在实验误差范围(约士15%)内与实验数据符合,证明了模拟结果的可靠性.     

同步辐射单色器晶体冷却结构的研究

双晶单色器第一晶体热变形问题是同步辐射光源的光束线设计制造关键技术之一.本文以减少晶体热变形为研究目的,分析了同步辐射双晶单色器第一晶体热变形的原因,阐述了冷却结构的原理,并采用有限元方法对这种机构进行模拟分析,结果表明,此种机构能较大幅度降低晶体的热变形.     

内衬弹簧冷却槽晶体的热缓释实验研究

介绍了同步辐射光束线单色仪晶体内衬弹簧圆形冷却槽改善换热能力的实验研究,并给出实验结果。在热负载和其它冷却条件相同的情况下,由于冷却槽内衬弹簧增大了固液间换热系数,从而增大了晶体的热承受能力,减小了晶体的热形变。     

一种同步辐射水冷晶体机械密封结构的设计

目前,上海同步辐射光源的水冷晶体基本上都是采用胶体粘结方式进行真空密封。在高能同步辐射环境下,胶体易发生失效而带来晶体剥离脱落的风险。为避免这一现象的发生,提出了利用机械夹持机构进行水冷晶体密封的方法。对因机械负载所引起的晶体子午方向的面形误差进行表面面形检测,结果均方根为3.55μrad,可满足实验要求。通过摇摆曲线测试,机械密封结构水冷晶体的半高宽值(Full Width at Half Maximum,FWHM)为11.86″,与原粘结方式下水冷晶体的FWHM值12.24″相比,两者相差约为3%,结果基本一致。此外,还对该机械密封水冷晶体进行了耐水压与检漏等测试,结果表明晶体装配结构的密封性能良好。利用机械夹持进行密封的水冷晶体,既可满足上海同步辐射光源对水冷晶体的性能要求,又可有效避免晶体在工作中剥离脱落事件的发生,从而为光束线的稳定运行提供了必要的保障。     

边耦合腔直线加速器的冷却结构设计与热分析

采用理论计算与ANSYS仿真相结合的方法,针对一种工作频率为975MHz,平均电场强度为3.7MV/m,加速质子能量范围从80MeV至300MeV的边耦合腔直线加速器的加速腔,进行了散热结构的设计。通过理论计算确定了冷却结构的基本尺寸,然后采用ANSYS进行了热-结构-高频多场耦合仿真。得到了该冷却结构下的频移为-0.427MHz,频移对温度的敏感度为9.93kHz/℃,均处于可控范围内。该设计方法和流程可用于其他类型的谐振腔冷却结构的设计。     

单色器水冷晶体面形误差的研究

针对第三代同步辐射装置光束线中的双晶单色器,分析了引起直接水冷却晶体面变形的原因,提出直接水冷却异型晶体结构,并用有限元方法进行数值模拟分析,得到晶体面形误差,并提出优化面形精度的方法.结果表明,在热负载、装夹力、真空负压和水流压力下,水冷却异型晶体在热源辐照区弧矢向和子午向平均面形误差RMS值分别达到1"和0.6".     

NSRL-U7C双晶单色器热载影响与计算分析

在测试合肥国家同步辐射实验室(NSRL)U7C X射线吸收精细结构(XAFS)光束线双晶单色器(DCM)热载影响基础上,进行了单色器在无水冷却、辐射散热条件下热平衡动态过程分析,并运用有限元方法对第一晶体作了热-结构耦合计算,得到晶体热平衡所需时间、温度梯度分布及由此产生的热应力形变与面形误差等;同时对拟增设的普通底面水冷方式作了比较分析.     

基于有限元的同步辐射单色器一晶安装力学分析

双晶单色器是同步辐射光源光束线上的关键设备之一,其通过内部的第一晶体与第二晶体获得实验所需的单一波长的谱线,故晶体的装配安装直接影响实验站同步辐射光的品质。通过实验测试结合有限元分析的方法,建立单色器第一晶体在一定的螺栓紧固力下的有限元分析模型,验证模型的有效性,进而分析晶体的面形精度、安装机构的应力分布、"O"圈的形变等指标,研究安装过程中一晶及其安装机构的受力情况与力学响应,为高面形精度晶体的安装提供指导与借鉴。     

蒸汽发生器试验本体快速冷却过程中主蒸汽法兰泄漏有限元分析

采用线弹性瞬态热固耦合有限元方法对高温气冷堆蒸汽发生器试验本体主蒸汽法兰在快速降温试验过程中出现的泄漏现象进行了分析。建立了主蒸汽联箱及法兰螺栓连接模型,模拟了主蒸汽法兰的预紧、加压、升温和瞬态降温过程,分析得出了导致法兰密封结构泄漏的主要因素是快速降温过程中法兰的局部变形及螺栓残余预紧力降低,导致密封面张开量大于金属O型环的可靠密封回弹量。在此基础上模拟了不同降温速率下法兰密封面的张开位移,结果表明,限制蒸汽降温速率可改善压力容器法兰的密封性能。     

双驱动补偿压弯的椭圆镜有限元分析

为满足同步辐射光束线对相关光学元件的技术需求,设计了双驱动四点滚柱压弯机构。通过有限元仿真分析实现高精度大尺寸光学镜面的非等力矩椭圆柱面压弯。以外形尺寸为1 200 mm×70 mm×50 mm的反射镜为研究对象,基于物距26.5 m、像距13 m及掠入射角2.8 mrad,根据理论椭圆面形方程与梁变形弯矩方程计算出施加在压弯镜两端的不等力矩。利用有限元软件对双驱动四点压弯机构进行仿真分析,在重力补偿力矩存在情况下,分别对聚焦镜进行单点补偿、双点补偿、三点补偿以及四点补偿的有限元分析,得到与理论计算相对应的仿真补偿面形结果。模拟施加两端的不等力矩将面形误差从单点补偿时的0.81μrad降低到四点补偿下的0.075μrad,对应理论面形误差0.013μrad,最大程度可以降低原误差的95.96%,证实四点式双驱动机构通过多点补偿可以对椭圆压弯面形误差产生有效减小的趋势,且减小趋势不断平缓。证明该机构在多点补偿下对大尺寸椭圆镜压弯精度的提高具有可行性和有效性,对同步辐射光束线压弯技术有重要的理论指导作用与意义。     

Cooling of double crystal monochromator with sagittal focus at SSRF

In SSRF, the design of 1st crystal cooling geometry of double crystal monochromator with sagittal focus is mainly reported by China. Our simulation indicates that the broadening of the full width at half maximum of the rocking curve of the double crystal monochromator induced by the heat load is about 3.7 μrad, and is in agreement with the experimental value of 5 μrad. Our scheme showed that the photon flux is reliably linear with electron current of the storage ring, which is extracted from the monochromator.     

同步辐射反射法测定液体结构方法研究

用北京同步辐射装置4W1C光束线Huber五圆测角仪反射法测定液体结构的实验方法.以Na2SO4溶液的散射实验为例,简单介绍了样品池构造、散射几何布局、样品准直、扫描条件和扫描方式;详尽叙述了实验散射强度数据的校正方法,如样品池窗口净吸收、空气散射、偏振校正、吸收校正和几何校正等;演示了溶液结构函数和径向分布函数的计算方法,包括Compton散射强度和乱真峰的扣除技巧.研究表明,用同步辐射反射法获得了高质量的X射线散射数据.     

用同步辐射XRF和基本参数法分析

利用同步辐射Ｘ荧光分析技术，采用基本参数法，定量分析了单晶硅中掺杂元素Ｇｅ的含量。程序用标样进行了检验，误差小于１２％．     

生物样品的同步辐射定量分析

叙述了用同步辐射微探针对生物薄样中向量元素进行定量分析的方法，利用自制的微束标樯测定每个测量点的向量元素面密度并同时根据其在１７－２０ｋｅＶ能区中的Ｃｏｍｐｔｏｎ散射强度确定该测量点的样品质量厚度，成功地实现了元素浓度测量。     

Evolutionary design of reactor vessel assembly for liquid metal cooled battery

The Battery Omnibus Reactor Integral System (BORIS) is being developed as a multipurpose integral fast reactor at the Seoul National University. This paper focuses on developing design methodology for optimizing geometry of the liquid metal cooled reactor vessel assembly. The key design parameters and constraints are chosen considering technical specifications such as thermal limits and manufacturing difficulties. The evolution strategy is adopted in optimizing the geometry. Two objective functions are selected based upon economic and thermohydraulic reasons. Optimization is carried out in the following steps. First, selected design values are supplied to the momentum integral model code to evaluate steady-state mass flow rate and coolant temperature distribution of the reactor vessel assembly utilizing the thermodynamic boundary condition on heat exchanger calculated by the thermodynamics code. Second, the objective function values are calculated and compared against the previous results. The steps are repeated until an optimum value is obtained. Results of the improved design of the reactor vessel assembly are presented and their characteristics are discussed.     

用同步辐射X射线荧光微区分析技术测定单晶硅中的掺杂元素As

利用同步辐射Ｘ射线微区分析技术，研究了单晶硅中掺杂元素Ａｓ浓度的定量分布，并对结果进行了讨论。     

双晶单色仪第一晶体初安装姿态误差分析

双晶单色仪是同步辐射光束线中关键的光学部件,第一晶体的初安装姿态误差对双晶单色仪出射光方向影响复杂.通过建立同步辐射在第一晶体晶面上衍射的空间模型,得到了第一晶体的初安装姿态误差对出射光方向的影响关系式,并通过测定不同Bragg角时在荧光靶上的光斑的位置,得到确定第一晶体初安装投角、滚角、摆角误差的方法,可为第一晶体姿态调节装置提供数据.     

低温永磁波荡器过冷液氮冷却系统的设计

低温永磁波荡器(Cryogenic Permanent Magnet Undulator,CPMU)是目前插入件技术发展的主要方向之一,其利用一些永磁材料,如钕铁硼(Nd Fe B)或镨铁棚(Pr Fe B)的磁场性能在低温下明显高于室温的特性来提高波荡器性能和光源束流品质,工作温区为50-150 K,需要冷却系统的冷却。CPMU冷却系统主要包括过冷液氮冷却系统和磁体阵列冷却回路。本文介绍了上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)CPMU过冷液氮冷却系统的设计方案和设计参数,进行了系统主要热负载的分析;对冷却系统中关键设备之一的过冷换热器进行了设计,并计算分析了过冷氮流经CPMU冷却系统的全程阻力损失,为系统另一关键设备液氮泵的选型提供依据。对CPMU过冷液氮冷却系统进行的在线测试表明,该设计满足CPMU样机的冷却需求。