激光技术能缩小加速器尺寸

美国桑迪亚国家实验室里发展出一种紧凑高能带电粒子加速器新概念，它主要依靠激光光电离作用产生极陡的加速器电磁场梯度。该室已经试验了两种不同的电离正面加速器。较大的一个具有30厘米的加速长度。它能把质子加速到500 MeV，把氘离子加速到10 MeV，把氦离子加速到20 MeV。桑迪亚发言人说，这一概念可用于产生能量高达10亿eV的离子。潜在的应用包括军事系统、核物理研究或用以获得惯性压缩聚变所需的重离子。     

模拟离子源注入型IH加速器研制进展

离子源注入型交叉手指型横电模(IH)加速器有望发展成为一种紧凑的、低功耗的离子加速器.中国工程物理研究院流体物理研究所研制了一台将质子束从0.04 MeV加速到2.0 MeV的离子源注入型IH加速器,目前已经完成了该加速器的设计加工和束测平台搭建,并进行了初步的束流测试试验.实测束流传输效率为32.77％.束流实验结果...     

兆电子伏级(MeV)高能离子注入机设计的几个问题

本文将叙述两种离子注入系统,它们使用静电加速器产生MeV离子束来进行圆片的生产处理。一种系统使用额定端电压为1MV的串级加速器产生750keV到3MeV的离子束。另一系统使用具有2MV额定端电压的单级加速器,它所提供的能量范围是300keV到2MeV。两种系统都使用静电扫描和连续式盒对盒圆片输送装置,以进行完全自动的园片加工。本文还将对这两种系统的优点和局限性进行比较。     

X波段驻波直线加速管仿真设计与研究

近年来医疗和工业应用领域对小型化电子直线加速器的需求日益增多，本文以2.3 MW多注速调管作为微波功率源，设计了X波段轴耦合双周期π/2模驻波加速结构，工作频率为9.3 GHz,利用电磁模拟软件进行设计优化，计算结果表明输出能量可实现4 MeV/2 MeV/1 MeV三档能量可调，加速管总长为230.9 mm。实现三档低能电子均可在同一加速管上获取，相较之前研制的S波段4 MeV加速管，总体管长缩短16.64%,配套的屏蔽组件重量及尺寸均减少50%以上。     

八~(MeV)电子直线加速器的微波系统

前言一九八○年七月我所为科学院生物所研制一台毫微秒级的08MeV电子直线加速器,根据总体方案的要求,应具有下面四项技术指标: 1) 能传输脉冲的功率10MW以上、平均功率3kW以上。 2) 加速器工作时,整个系统的微波相位变化极小。 3) 微波相位和功率大小应可调、可读,而且要远距离控制和读数。 4) 整个系统具有相应的监视系统,如功率、频率、气压等的监视系统。本文主要闸述所采取措施和实验结果。     

软误差与特征尺寸的关系

本文报道了为确定CMOS/SOS辐照加固16K存储器中临界电荷Q_c与特征尺寸(沟道长度L)的依赖关系所作的实验尝试。单击事件扰动(SEU)实验是在加州大学伯克利分校的伯克利88英寸回旋加速器上分别使用138MeV的氪离子和85MeV的氩离子进行的。两种离子的LET值(线性能量传输)为40和18.3MeV—cm~2/mg。随后的第二次实验是在奥克里季大学的范德格拉夫直线加速器上进行的。LET值为88MeV—cm~2/mg的591MeV金离子用于试验从伯克利大学实验的同一组中所取的样品。结果表明:Q_cαL~(1.6±0.2)     

10MeV强流电子直线加速器的现场安装与调试

前言 1980年4月22日,我所与中国科学院生物物理所签订了10MeV直线加速器研制协议书,该加速器要求的空载能量为10MeV,能在宽脉冲(2μs)和窄脉冲(小于30ns)两种状态下工作。能产生强流(1A)纳秒(小于30ns)电子束是该加速器的主要特点。1987年7月3日,生物物理所对该加速器进行了验收鉴定。但生物物理所由于条件所限,未能安装使用。中国科学院决定将该加速器在上海原子核研究所安装使用。1988年9月8日,上海原子核研究所和我所签订协议规定,由     

电真空器件

介绍了一台1.5MeV 的 C 波段便携式无损电子直线加速器的全密封加速管的设计、微波冷测和研制,热测结果表明该加速管满足加速器的设计要求。参2     

自由电子激光器

美国Т．Джефферсон国家加速器中心的Г．Р．Мейла报道了功率为千瓦级，波长为2～8 μm，重复频率为～75 MHz，脉宽为～0.7 ps的自由电子激光器。计划这种激光器的功率能在红外波段达到10 kW以上，在0.3～60 μm达到千瓦水平。日本原子能研究所的自由电子激光器能在准连续态工作，功率为～0.1 kW或更高。计划振荡功率会提高到1 kW。讨论了建立功率为20 kW，振荡波长为1.5 μm的工业用自由电子激光器的概念。     

高平均功率太赫兹自由电子激光装置设计

为满足材料和生物医学等研究需要,中国工程物理研究院(中物院)提出了高平均功率太赫兹自由电子激光(THz FEL)用户装置研制项目。该装置采用准连续波运行的工作模式,太赫兹平均功率约为10 W。通过调节电子束能量和摇摆器的磁场强度,装置输出波长可在100μm(3 THz)~300μm(1 THz)进行调节,以满足不同用户的研究需要。装置主要包括电子源、主加速器、混合型摇摆器、激光谐振腔、太赫兹传输与探测系统等。装置将使用直流高压光阴极注入器作为电子源,主加速器为超导加速器,超导加速器后的电子束能量约8 MeV。该装置将建立成为一个用户装置。     

紧凑型自由电子激光太赫兹源研究进展

研制了一种具有两路微波馈入的新型热阴极微波电子枪和满足实验要求的主加速器增能段,介绍了该项目中的热阴极微波电子枪和主加速器的物理设计、数值模拟以及摇摆器测试结果等,并进行了初步热测实验。测得电子束能量约6.7 MeV,能散0.95%,归一化发射度13.5πmm.mrad。     

远红外区自放大自发辐射自由电子激光器的发射和特性测量

4 1 引言为实现X射线激光，一个强有力的候选者是基于自放大自发辐射（SASE）的高单程增益自由电子激光器。已提出几个方案用直线加速器组建这种装置。在短波长区自放大自发辐射自由电子激光器（SASE-FEL）需要高强度、高质量电子束和一个长的摆动器。关于SASE已经在理论上和模拟上做了大量研究，但仅有少量限于红外区的实验研究。在大阪大学科学工业研究所（ISIR），将38 MeV，L波段直线加速器配上三级亚谐波聚束器（SHB），产生电荷高达73nC的高强度单聚束电子束。这种高强度电子束有可能在红外区产生SASE。我们正用直线加速…     

等离子体加速器继续发展

伦敦帝国学院的Karl Krushelnick小组把高功率激光聚焦到氦喷气束内,将电子加速至300MeV,较以往的能量提高三个数量级。然而他们发现,当激光能量增加时,电子加速的机理改变。要把粒子加速至吉电子伏范围,常规加速器的长度必须几百米或更长。激光产生等离子体可成为下一代台式加速器的基础,因为它     

基于蜗轮蜗杆的3/6 MeV电子直线加速器调谐限位机构设计

作为电子直线加速器的核心装置,微波功率源大多采用高功率磁控管.磁控管的振荡频率由谐振腔的等效电容和等效电感决定.根据改变谐振腔等效电容和等效电感的方式不同,磁控管可以分为机械调谐式和电调谐式两种.本文针对3/6 MeV电子直线加速器中的机械调谐型磁控管设计了一种基于蜗轮蜗杆的外部调谐限位机构.该型调谐限位机构结构紧凑,...     

S波段10 MeV辐照用行波电子加速器研究

清华大学加速器实验室研制了 10 MeV行波直线加速器,并成功应用在了辐照加工领域.在对该加速管的束流崩溃现象进行了理论和实验研究后,确定了提高阈值电流、优化结构的方案,完成了腔间相移变化的新型聚束段结构.该结构能够有效降低聚束段受困高阶模对电子的横向作用,同时不影响主模的加速性能,可以提高该行波加速管的束流崩溃阈值电...     

电子束流稳定性控制频率转换、短路保护电路的设计

针对高电位控制执行电路运行的强磁场环境,改善系统控制受磁场﹑弧光放电干扰,提高加速器控制系统运行的稳定性。通过对电子束流控制电路及其运行环境的解析,就系统中的频率转换、短路保护电路改进设计。改造后的束流控制系统从试验、调试数据显示,均达到设备设计标准,在运行中达到1.5MeV,并且在1.2MeV出束,经过对系统电路干扰运行的测试分析及运行结果表明,提高了系统控制的稳定性和抗干扰能力。     

电子束流稳定性控制稳压源、光电转换电路的设计

针对高电位控制执行电路运行的强磁场环境,改善系统控制受磁场或弧光放电的干扰,提高加速器系统电路运行的稳定性。通过对辐照电子束流的高压端控制电路及其运行环境进行解析,就控制系统中的稳压源、光电传输信号转换电路进行改进设计。改造后的束流控制系统在试验、调试中达到设计指标,在高压运行中顺利到达1.5MeV,并且在1.2MeV出束,经过该系统电路干扰运行的测试分析,运行结果表明,控制系统的稳定性和抗干扰能力得到大幅度的提升。     

质子LIGA工艺的探讨

提出采用掩模法的质子LIGA方法,即利用厚胶光刻产生掩模,然后进行质子束深度刻蚀、显影获得微结构。根据TRIM96程序进行模拟计算,该方法可以获得深度达数毫米、深宽比为30以上的微结构。利用通常的LIGA工艺制备了质子束深度刻蚀的掩模。在高能所35MeV质子加速器上进行曝光试验,结果表明,采用PMMA光刻胶具有足够的灵敏度。     

基于直线感应加速器的非相干太赫兹源设计

太赫兹波的产生途径有很多,本文通过理论设计和数值计算模拟了利用强流直线感应加速器神龙一号来产生 THz波。神龙一号直线感应加速器能够产生最大能量~20 MeV、束流强度~2 kA、脉冲宽度~60 ns 的脉冲电子束,脉冲电子束以不同能量通过偏转半径不相同的偏转磁铁后可以辐射出具有连续频率的太赫兹波。模拟计算了不同能量下的电子束通过偏转半径分别为0.2 m、0.5 m和1 m的偏转磁铁后得到的太赫兹波频率与电子束能量、磁铁偏转半径等的关系,太赫兹波的频率范围可达0.1 THz~9 THz,最大瞬时辐射功率~0.5 W。最后根据神龙一号直线感应加速器漂移段布局,设计得到偏转半径为0.5 m的偏转磁铁结构以及模拟结果。     

兰州高能电子成像实验研究平台进展

兰州高能电子成像实验研究平台是中国科学院近代物理研究所建造的唯一专用于高能电子成像及相关领域的实验研究平台,目前已完成第一阶段基于热阴极微波电子枪电子直线加速器的研制,电子束能量50 MeV,最大宏脉冲束流300 mA,达到了设计指标并通过技术测试.开展了高能电子成像实验,空间分辨4 μm,获得了预期结果.