中国散裂中子源强流质子加速器设计、研制及调试运行

中国散裂中子源（CSNS）是基于强流质子加速器的大科学装置,通过高功率质子束流轰击重金属靶产生高通量中子用于开展中子散射研究,CSNS是世界上第四台、发展中国家第一台脉冲型散裂中子源。CSNS包括高功率强流质子加速器、中子靶站和中子谱仪以及相应的配套设施等。加速器由80 MeV负氢直线加速器、1.6 GeV快循环同步加速器及相应的束流输运线组成。CSNS加速器是我国第一台中高能强流高功率质子加速器,本文将介绍CSNS加速器的设计、关键技术、设备研制以及束流调试过程和其中关键问题。     

薄铌板电子束焊接工艺研究

超导铌腔是高能加速器的重要组成部分,采用高真空电子束焊接工艺对超导铌腔进行加工制造时,铌板焊接试验可以为超导铌腔的制造提供可行的焊接参数。据此,主要研究了薄铌板的焊接试验流程。在不同焊缝质量要求下,通过改变聚焦电流和焊接电流大小的方式,快速找到符合要求的参数值,然后对这些参数进行试验,观察其焊缝是否可行。结果表明,试验方法切实可行,效率高,焊缝质量可以达到预期目标。     

BEPCII前室真空盒的结构设计中有限元分析

通过有限元分析,研究了前室真空盒静力分析及在恒温150℃烘烤情况下的变形,确定了在设计过程中与其相关磁铁系统问配合尺寸关系,并且对前室真空盒进行模态分析,以确定其动态特性参数。根据前室真空盒的实际结构建立了简化模型,并对计算结果进行了分析,得出了对前室真空盒的设计与实验有指导意义的结论。     

中国散裂中子源主剥离膜热效应分析

主剥离膜是中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器的关键设备之一。正常工况下,膜片上产生的高温与其他热效应是影响剥离膜寿命的主要因素。为预测膜片的工况,选择合理的设计方案,利用有限元分析软件计算了CSNS-Ⅰ期工程中主剥离膜在不同工况下的温升、热应力和热变形。仿真结果显示,膜片上最高温度为1450 K;固定方式对热应力、热变形影响不大。根据仿真结果,最终设计膜库的备用膜片数为20片,膜片的固定方式为双边固定。     

大口径六片式卡箍快卸链条的有限元分析及应用

为实现快速远距离操作,大口径六片式卡箍快卸链条结构被用于CSNS/RCS横向束流准直系统。考虑接触非线性和材料非线性,本文使用ANSYS,首次从理论上分析了该快卸链条在单片链条不同角度时对密封性能的影响,同时以做实验用的铝垫圈为研究对象得出了该结构实现密封所需拧紧力矩的范围。通过CSNS/RCS主准直器中六片式卡箍快卸链条KF300的使用,验证了该结构密封的可行性及理论分析的可靠性,为次准直器中真空快卸链条的结构设计和密封所需拧紧力矩的大小提供了理论基础。     

Study of radiation background at the north crossing point of the BEPC Ⅱ in collision mode

Understanding the radiation background at the north crossing point （NCP） in the tunnel of BEPCII is crucial for the performance safety of the High Purity Germanium （HPGe） detector, and in turn of great significance for long-term stable running of the ener     

用于中子谱仪密闭型气体探测器的密闭腔研制

为避免高压气瓶带来的人身安全问题、不便携问题和污染工作气体排放问题,气体探测器已由流气型转化为密闭型。密闭型气体探测器可拓展气体探测器的应用范围,提高气体探测器竞争力,其缺点是腔内杂质气体会累积,影响探测器的性能（增益、分辨率和效率）和出现高压打火。本文采用螺旋弹簧密封实现密闭腔的动态高真空密封,采用铝和不锈钢复合板过渡实现铝和不锈钢焊接,采用高温烘烤、真空泵组抽高真空等方法实现密闭腔体净化,尤其是将铝表面微弧氧化技术用于真空腔体的净化。密闭腔微弧氧化后的杂质气体生成率相比未氧化的降低12.1%,杂质气体中氢气含量降低36%,水蒸气、一氧化碳和二氧化碳含量几乎下降1个数量级。腔体1 a内产生的杂质气体含量为0.006%,2个月内产生的水分含量为0.000 5%,可保证探测器2个月内不发生高压打火。研制出的密闭腔体满足中子谱仪密闭型气体探测器物理要求。     

中国散裂中子源强流质子加速器设计、研制及调试运行

中国散裂中子源(CSNS)是基于强流质子加速器的大科学装置,通过高功率质子束流轰击重金属靶产生高通量中子用于开展中子散射研究,CSNS是世界上第四台、发展中国家第一台脉冲型散裂中子源。CSNS包括高功率强流质子加速器、中子靶站和中子谱仪以及相应的配套设施等。加速器由80 MeV负氢直线加速器、1.6 GeV快循环同步加速器及相应的束流输运线组成。CSNS加速器是我国第一台中高能强流高功率质子加速器,本文将介绍CSNS加速器的设计、关键技术、设备研制以及束流调试过程和其中关键问题。     

基于ANSYS和Matlab的CSNS/RCS主准直器的运输振动分析

以中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)/快循环同步加速器(Rapid Cycling Synchrotron,RCS)主准直器为对象,研究从合肥某工厂通过公路运输到位于东莞的CSNS装置地运输过程中的振动情况。整个主准直器装置中,最薄弱的部位是刮束器的薄钨片,其质地硬而脆,运输途中的振动可能导致其发生破坏。考虑到装置造价高,制造周期长,现场无条件修复,对运输过程的安全进行评估很有必要。文中运用Matlab/Simulink建立卡车模型,仿真运输过程得到振动信号,通过试验测得实际运输过程的振动信号,将两种情况下获得的振动激励加载到ANSYS中的主准直器模型中,由此获得薄钨片在虚拟运输过程中因振动而产生的应力。通过仿真和试验,验证了仿真模型的有效性,得到了安全运输的指导车速。对加速器设备的运输振动安全评估具有实际意义。     

BEPCⅡ前室真空盒的设计

前室真空盒是BEPCⅡ储存环上的基础部件,它是与真空泵、光子吸收器、束流监测器、磁铁等设备紧密相连的接口,其设计、制造是BEPCⅡ的重要环节.文中提出了BEPCⅡ储存环前室真空盒的结构设计方案,完成了真空状态下前室真空盒结构有限元分析,样机的设计、制造和试验,检测结果表明设计的合理性,目前BEPCⅡ前室真空盒已投入批量生产.