10 MeV大功率辐照加速器研制进展

2004年,10MeV大功率辐照加速器完成了加速器主体及各分系统的安装、接线。分别实验调试了高压调制器、微波系统、控制系统、水冷系统、真空系统、束流聚焦与扫描系统等加速器各分系统。在加速器各分系统的联合调试实验中,较好地解决了一些关键的技术问题。如真空密封、大功率散     

10MeV电子直线加速器磁聚焦系统研究进展

磁聚焦系统是电子直线加速器的重要组成部分,10 MeV电子直线加速器的磁场聚焦系统主要依据加速管轴线上的磁场分布进行工程设计。 1 设计要求 依据束流动力学理论计算的结果(图1)进行设计。 图1 理论磁场曲线图 2 聚焦元件布局 根据理论磁场曲线,在加速管上布置6个聚焦线圈     

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。     

电子静电加速器聚焦性能的改进

我所电子静电加速器原来采用如图1所示的聚焦系统。即在加速管入口处,由电子枪栅极和加速管第一电极间形成一定电位分布的电场。电子束在电场作用下引入并且聚焦,然后经过平板型加速电极加速。在加速管出口处装有一只磁透镜,使电子束再次聚焦。这是电子静电加速器通用的聚焦方式。     

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。     

论均匀电场式加速管的聚焦性能

本文在分析离子轨迹的基础上,详细讨论了均匀电场式加速管的聚焦性能——它的聚焦能力相当弱,主要靠人口处孔径透镜的作用。本文并在评论现有的电子静电加速器聚焦系统的缺点后,提出了一个改良聚焦的新方案。     

Application of Hybrid K-edge/X-ray Fluorescence Densitometry in Purex Process Experiment

速调管是直线加速器系统重要的分系统之一。它是加速器的功率源，加速器的微波功率就是通过速调管放大输出的，因此，速调管的工作状态直接影响加速器的正常运行。速调管工作时，良好的束流聚焦状态非常重要，否则，会引起速调管输出功率下降，甚至会损坏速调管。为了间接判断速调管的束流聚焦状态，用两台温控仪测量速调管管体入口和出口水温是简单直观的方法。     

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。     

滑雪式磁偏转系统

滑雪式磁偏转系统是根据医用电子直线加速器对偏转系统的要求，采取一种计算机方法自动确定系统参数．该系统具有良好的消色散特性和聚焦特性，在垂直方向所占空间小，特别适用于医用电子直线加速器。     

速调管管体温差保护装置的研制与应用

速调管是直线加速器系统重要的分系统之一。它是加速器的功率源,加速器的微波功率就是通过速调管放大输出的,因此,速调管的工作状态直接影响加速器的正常运行。速调管工作时,良好的束流聚焦状态非常重要,否则,会引起速调管输出功率下降,甚至会损坏速调管。为了间接判断速调管的     

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。     

北京HI-13串列加速器兰姆移位型极化源聚焦系统

介绍了兰姆移位型极化源的束流聚焦系统的设计,计算和调试结果,该系统与北京ＨＩ－１３串列加速器的束专输系统有良好的光学匹配,束流传输效率较高。     

100MeV强流质子回旋加速器中心区磁场和电场轴向聚焦的研究

在回旋加速器中心区的设计中,轴向运动关心的主要问题和径向运动非常不同。这基本上源于在回旋加速器中心处轴向聚焦频率几乎为零的事实,然而径向振荡频率值约为1。回旋加速器中,在起始的几圈内等时性磁场提供的轴向聚焦接近于0,为加强磁场聚焦在等时场上设计一小的凸起磁场,可提供正的磁场梯度即轴向聚焦,属于弱聚焦,且该磁场带来的另一不利的效应是造成滑相。     

驻波边耦合腔电子直线加速器中束的聚焦

本文利用网格法计算腔特性所得资料计算了驻波边耦合腔电子直线加速器中电子的径向运动,分析了腔的电透镜特性,简单地考虑了空间电荷效应。分析和计算的结果表明,在短的加速器中,为改善束的聚焦特性,应采用适当的负注入角度;在较长的加速器中,可以用一个短磁透镜实现束的聚焦。     

10MeV辐照加速器水冷系统研究进展

水冷系统是加速器的主要辅助设备,其作用是采用循环水对加速器的加速管、速调管、扫描盒、波导窗、聚焦线包等各负载进行冷却。同时通过加热和制冷的手段使水温恒定在设定的范围内。 根据加速器对水冷系统的技术要求,10 MeV水冷系统分为两大部分:一部分是加速管的冷却,由于其温度控制较严格,采用恒温水冷,这部分又包括水循环系统、制冷系统和控制保护系统三部分,并组装在1个机柜内;另一部分是普通水冷,用于其它发热部件,这部分主要包括加速器循环系统和冷却塔循环系统两部分,以水作为冷媒,主要工作原理是从加速器回来的热水经过热交换器与…     

零空间色散90°偏转双磁铁系统

用矩阵法分析了双磁铁９０°偏转系统的传输特性，推导了零空间色散关系式。具体设计表明该系统具有良好的聚焦、色散特性，结构简单，比较适合行波医用电子直线加速器的需要。     

驻波电子直线加速器中的RF相位聚焦

分析了驻波电子直线加速器中电子受ＲＦ场的横向作用与其所处相位的关系,探讨了驻波直线加速器中的ＲＦ相位聚焦以及不对称场幅值分布对粒子横向动力学的影响,并给出利用相位聚焦和不对称场幅值分布技术设计的两只加速管实例。     

一类新型等时性回旋加速器及其聚焦作用机制

本文讨论了一种圆环状极面结构,说明了它的聚焦机制。这是把反向旋转的高次谐波引入到螺旋线型加速器中的一个途径,从而构成另一类等时性加速器。文中提出了三种新型等时性回旋加速器,讨论了它们的线性自由振荡,说明了它们可以用作低能或中能强流加速器。     

直线感应加速器间隙中的径向聚焦

在直线感应加速器间隙中的电场的聚焦特性与在双圆筒静电透镜中的电场的聚焦特性相同。在非相对论情况下,对双圆筒静电透镜的聚焦性质已有系统的研究。本文提出相对论情况下双圆筒静电透镜的聚焦性质,得出在薄透镜近似下的解析公式,并给出计算实例及与数值积分计算相比较。结果表明,在实际应用的范围内,解析公式具有足够的精确度。     

北大4.5MV静电加速器束流脉冲化系统

４．５ＭＶ静电加速器是北大设计和建造的单级静电加速器。为了能够利用飞行时间法进行中子能量测量，需要把连续束变成短脉冲束。为此，在该器上配置了束流脉冲化系统。文章主要介绍４．５ＭＶ静电加速器束流脉冲化系统所采用的９ＭＨｚ射频聚束器和１．５ＭＨｚ射频切割器及有关的电子学线路、粒子纵向运动的模拟、对横向聚焦的要求。实验结果表明，可以获得的脉冲宽度为１．８ｎｓ。