束流相位靶系统鉴相器设计

束流相位靶系统是回旋加速器重要的束流诊断系统之一。在等时性回旋加速器中,保持粒子与高频同步十分重要。实际运行中,由于机械变形、电源不稳定等的影响,实际磁场与理想等时场仍存在偏差。束流相位靶系统可测量束流的相位信息,判断不同半径上磁场与等时场的偏差并由此决定如何利用调谐线圈进行补偿。     

CYCIAE-100 MeV回旋加速器机械工程介绍

CYCIAE-100MeV回旋加速器非标机械结构主要包括离子源、轴向注入、中心区、高频腔体、频率自动微调、高频功率馈入、剥离靶引出、磁场调谐系统、对中线圈、径向束流探针、真空系统、相位探测系统、磁场测量系统、主线圈、束流诊断系统、束流调试靶、质子管道及传输元件、举升系统、运输安装与调节系统等。初步机械工程设计工作涉及到回旋加速器研制的各个方面,包括各系统为实现其功能所进行的结构设计、工艺设计、相关专业调研、加工方法、厂家选择、技术交流、采购、监造、分系统安装、分系统调试、验收、整体安装、整机调试、检修、运…     

大功率辐照加速器磁场系统研制

针对10MeV大功率辐照加速器研制的需求,对其磁场系统进行研制,此磁场系统由聚焦系统和扫描系统组成。根据束流加速输运的磁场要求,进行了磁场设计、模拟计算。聚焦系统由6个聚焦线圈组成,每个线圈约束磁场的径向均匀区为4cm,为加速管聚束段提供横向约束磁场,实测磁场分布与束流要求计算曲线分布基本吻合。扫描磁铁采用分体结构,扫描宽度为±334mm,最大扫描频率为15s^-1,通过优化磁极结构,使扫描均匀度达到92%。磁场系统各项性能均满足10MeV电子直线辐照加速器的技术要求并稳定运行至今。     

2 100MeV回旋加速器的磁铁设计和建造准备

由于高频谐振腔、对中线圈和束流诊断装置的安装需要，要求磁极的间隙增加约1cm，显然在中心区和加速区的磁场分布都将改变，因此，为满足加速器的束流动力学的需要，必须在改变励磁安匝数的同时，重新设计磁极的间隙、镶条、芯柱等磁铁参数。在2005年，除了设计确定磁铁的几何参数、磁场分布外，许多工程方面的工作得到了推进，其中包括机械结构设计和建造的前期准备工作。     

等时性回旋加速器中环形补偿线圈电流变化对引出束流性能的影响

本文报道了利用多丝束流剖面仪测量从等时性回旋加速器中引出束流的轴向性能,包括束流的中心位置、相对于磁场中心平面的夹角及束流在轴向的发射度。同时也测量了束流引出区环形补偿线圈中的励磁电流变化对引出束流性能的影响。测量结果表明,环形线圈电流变化对束流轴向发射度的影响较大,而对束流中心在轴向几何位置的影响较小。     

海关集装箱检测用电子直线加速器聚集线圈磁场设计与测试

介绍了在电子直线加速器粒子动力学基础上进行聚集线圈轴向磁场的设计；利用ＬＩＮＥ－ＡＣＣ／ＰＣ程序模拟计算，给出了不同初始发射度情况下满足束流包络要求的各种聚焦磁场数据。对已经加工好的聚焦系统进行了磁场分布测量，并将实际磁场与理论计算进行了比较。上述工作为确定聚焦线圈的设计方案和加速器的出束实验提供了可靠、丰富的数据。     

100MeV回旋加速器中心区实验台架的调试

100MeV回旋加速器中心区实验台架工作在2007年取得了重要进展。所有设备已安装、调试完毕，通过分系统和联机调试，从离子源到注入偏转板出口的束流传输效率达到了75％，内靶已出束，取得了初步的实验成果。此实验台架的建成为100MeV强流回旋加速器的磁场、高频、注入、引出、中心区、控制、束流测量等系统的结构设计及束流动力学的验证提供了一个完整的实验平台。中心区实验台架装置示于图1。     

海关集装箱检测用电子直线加速器聚焦线圈磁场设计与测试

介绍了在电子直线加速器粒子动力学基础上进行聚焦线圈轴向磁场的设计；利用ＬＩＮＥ－ＡＣＣ／ＰＣ程序模拟计算，给出了不同初始发射度情况下满足束流包络要求的各种聚焦磁场数据。对已经加工好的聚焦系统进行了磁场分布测量，并将实际磁场与理论计算进行了比较。上述工作为确定聚焦线圈的设计方案和加速器的出束实验提供了可靠、丰富的数据。     

电子直线加速器的束流横向包络线方程

本文给出了包含有外加高频场、聚焦磁场、静电场以及束流本身的空间电荷场和初始发散度等效应在内的能量可变的相对论束流的横向包络线方程;由束流的平衡条件,得到了聚焦磁场公式;最后,还推导了能量可变的相对论束流的均方根包络线方程。     

13 100MeV回旋加速器剥离引出系统研制

100MeV回旋加速器加速H^-离子，要求引出束流能量为75～100MeV、束流强度为200μA的质子束流，因此决定采用剥离引出。本工作依据100MeV主磁场数据和平衡轨道数据，通过理论研究，计算100MeV回旋加速器不同能量束流引出剥离点的位置；着重计算分析70～100MeV能量的束流剥离引出的光学特性；通过理论计算确定剥离膜各项参数；完成剥离靶及其伺服驱动装置的设计；对真空系统、控制系统等相关专业提出明确的工艺流程和技术要求。最终确定100MeV强流质子回旋加速器双向引出系统初步设计。     

放射性核束靶源系统研究进展

一台利用HI-13串列加速器作为驱动加速器提供初级束流轰击厚靶产生放射性核束的ISOL试验装置已经建成并开展了离线实验研究。初步研究了源磁场、阳极电压、阴极电流、进气量等参数对离子源效率的影响,初步的测量结果显示,靶源系统电离、引出及传输的总效率大于0.7％,进一步提高效率的工作正在进行。     

多线程通信方法在高频幅度控制中的应用

高频系统幅度控制环路开环时，束流将会在腔上引入与正常工作腔压可比的场，流强升高时束流要从腔上得到更多功率，此时腔自身消耗的功率保持不变，这就要求高频幅度控制发挥作用，满足束流和腔功率的要求。作为高频系统监控程序的一个组成部分，本文采用了多线程串口通信的方法实现了对SSRF高频系统激励电平的控制。     

NDZ-20医用电子直线加速器的注入系统

文章介绍了NDZ-20医用电子直线加速器的束流注入系统的结构和特性。电子枪为轰击型的皮尔斯电子枪。漂移管上的预聚焦线圈、偏掉线圈、导向线圈和束流前沿切割线圈用来实现对电子束的多种控制,实现加速器的ARC,ADC和BLC运用,以保证加速器运行的稳定性和可靠性,改善反馈加速器的能谱。     

100 MeV回旋加速器的磁铁设计和建造准备

由于高频谐振腔、对中线圈和束流诊断装置的安装需要,要求磁极的间隙增加约1cm,显然在中心区和加速区的磁场分布都将改变,因此,为满足加速器的束流动力学的需要,必须在改变励磁安匝数的同时,重新设计磁极的间隙、镶条、芯柱等磁铁参数。在2005年,除了设计确定磁铁的几何参数、磁场分布外,许多工程方面的工作得到了推进,其中包括机械结构设计和建造的前期准备工作。1磁铁的基本几何结构和磁场分布100MeV回旋加速器的主磁铁为紧凑型磁铁、有四个直边扇形磁极,主磁铁的直径为6.16m,高2.31m,磁极的半径为2.0m,主磁铁的主要尺寸见参考文献[1],二…     

低横向磁场分量的螺线管线圈的设计

描述了为20MeV闪光X光机预研而设计的螺线管线圈的设计原则、检验结果和实验使用过程。结果表明:这种采用新设计的螺线管线圈具有很小的横向磁场分量,从而大大提高了其磁准直精度。其磁轴倾斜≤1mrad,磁轴错位≤0.2mm,基本满足20MeV闪光X光机的束流指标对束输运系统中的关键元件——螺线管线圈的要求。     

磁轭上剥离靶安装孔对磁场影响的模拟计算

根据CYCIAE一100束流剥离靶系统要求：在主磁铁的磁轭上开两个φ30mm的孔用于安装束流剥离靶，孔的角度位置分别为59．4°和239．4°，偏离加速器中心9．6°的位置处。根据磁路定理，磁轭上开孔将影响磁极中心平面的磁场分布。考虑到主磁铁中心平面磁场的对称性，现有下列3种方案可供考虑：1）按照剥离靶系统的要求，分别在59．4°和239．4°的位置处各开1个孔.     

合肥光源注入过程中束流负载效应和束流强度限制

根据储存环高频系统束流负载理论，研究计算了合肥光源注入过程中高频系统的大失谐角工作模式和调谐工作模式。综合考虑两种模式利弊，给出了更为灵活的注入模式。对于合肥光源，只要新高频系统参数设置合理，束流可顺利注入积累到设计值300mA以上。     

6 CYCIAE-100中的束流动力学研究

为了满足高频腔安装的需要，磁铁峰区间隙在中心区从5cm增加到了6cm；为了给高频线提供空间，在外半径区从4cm增加到约5cm。同时，中心区间隙的增加给对中线圈的工程设计带来了方便。然而，对这样一个紧凑型的机器而言，叶片两边的边缘场对轴向聚焦的影响就变得很重要。因此，需对磁铁的基本结构再进行研究，并对其产生的磁场进行束流动力学研究。     

基于图像获取技术的发射度测量方法研究

介绍了HIRFL上利用荧光靶图像获取装置构成多孔屏束流发射度测量系统，对测量数据的处理、光斑面积、周长和束流发射度的计算方法做了重点介绍，该系统具有可靠性好、测量直观、界面友好等优点。     

建立^124Xe气体靶系统制备^123 Ⅰ的开发研究阶段报告

用丰度为99．9％的^124Xe气体，通过^124Xe（p，x）反应，并经过^123Xe衰变（T1/2=2．08h）制备123 Ⅰ，是目前国际上生产高纯度^123Ⅰ的重要方法。由于原加速器系统只有固体靶和液体靶两个束流输出孔道，本工作研究在固体靶束流管道的中间位置用弯铁和数组四级透镜引出1条新的30MeV束流。