轫致辐射能谱测定SSC高频腔体电压

介绍了利用轫致辐射能谱测定回旋加速器高频腔体电压的原理，方法及测量结果。该测量方法的优点在于采用非接触方式量高频腔体电压，因而不改变高频腔体的谐振特性，并且不受高频频率的影响，测量的高频腔体电压准确可靠。     

5 100MeV回旋加速器高频腔体设计与木模实验

在100MeV回旋加速器中，高频腔体的频率范围为43～45MHz，Dee电压分布中心区为60kV，大半径区域约为120kV。要求腔体在满足频率要求和Dee电压分布的同时，有良好的机械稳定度和较低的功率损耗。     

230 MeV超导回旋加速器高频腔体的研制

中国原子能科学研究院目前正在研制一台用于质子治疗的230 MeV超导回旋加速器。本文设计用于230 MeV超导回旋加速器的高频腔体,其采用螺旋结构,由4个腔体组成,高频系统采用二次谐波加速,高频腔体工作频率约71.25 MHz。4个半波长的电容加载型谐振腔工作于Push-Pull模式,其中两个腔体在中心平面直连,另外两个腔体在中心区下方使用过桥连接,两组腔体之间存在电容耦合,相差180°。在腔体的设计过程中,采用计算机对4腔体进行联合仿真,经优化后,腔体加速电压分布在中心区部分的为75 kV,大半径部分的提升至110 kV,腔体的无载品质因数仿真结果约8 800。为保证腔体的高频性能,腔体主体材料采用无氧铜材料,其加工难度在于上、下外壳需分别焊接成一个整体,同时要控制其形变量。目前,腔体已完成加工,单个腔体的无载品质因数的测试表明,腔体的无载品质因数均好于7 000,满足要求。     

230 MeV超导回旋加速器高频低电平系统设计与桌面实验研究

中国原子能科学研究院正在研发一台230 MeV医用超导回旋加速器,用于天津肿瘤医院的质子治疗项目。为满足加速器高频系统的腔体负载Dee电压稳定度、高频频率稳定度及加速电压幅度平衡度的要求,本文研制一套包含模拟数字混合型幅度环、数字型调谐环和数字型电压平衡环3个环路的低电平控制系统。该低电平系统通过串口与上位机进行通信,以实现本地调试;利用Profibus-DP通信协议,实现低电平系统和PLC组网的交互通信。在1个缩比例无氧铜实验腔体上完成了低电平系统低功率桌面实验与联合调试,验证了电压调平衡算法的有效性,并实现了低电平控制系统的一键启动,无需人工干预,满足了加速器高频系统对低电平控制系统的需求。     

HIRFL SFC高频D电压测量

介绍了用韧致辐射能谱测量高频Ｄ电压方法及测量结果。此方法的优点在于不受高频频率、主磁场及分布参数的影响。     

25kW高频功率源末级腔体的模拟计算

用于加拿大TRIUMF国家实验室的1台25kW高频功率源的末级腔体结构如图1所示，该末级腔体的设计频率约为23MHz，短路端由簧片与外导体连接，作为腔体频率粗调的机构。由于高频功率源本身空间结构的限制，要减小末级腔体的长度，采取了增加腔体电容值的方法，     

兰州重离子加速器冷却储存环高频加速系统

文章介绍兰州重离子加速器冷却储存环主环用于加速粒子的高频加速系统。加速系统的频率范围为0. 25~1.7MHz，最高峰值电压为8.0kV。高频腔体的固有谐振频率通过调节绕在腔体加载的铁[JP2]氧体材料上的偏磁电流来改变，所加载的铁氧体材料为600HH。高频腔体内的真空度达到3×10^-9Pa，高频发射机的最大输出功率为30kW，高频系统的控制采用基于PCI总线技术，它提供所有高频系统控制及监测功能。     

70 MHz回旋加速器谐振腔高频性能的数值研究

介绍了用数值模拟手段设计加速腔体的方法。在设计70MHz回旋加速器谐振腔的过程中，为满足回旋加速器磁铁的结构要求，对高频频率、Q值等高频参数进行了研究。在设计阶段，应用基于有限元方法的程序对高频实验进行模拟计算。回旋加速器腔体的初步设计结果将用于最终物理设计和工程设计。     

CYCIAE-100高频腔体功率分布计算

高频谐振腔体是100MeV强流质子回旋加速器高频系统的重要组成部分，只有保证腔体的稳定性，腔体才能为粒子加速提供高稳定度的电场能量。温度引起的热变形是阻碍腔体稳定的重要原因之一，因此，布置腔体的水冷系统十分关键，腔体的功率分布计算为水冷的布置提供依据。     

一种新的回旋加速器高频电压测量方法

介绍一种由轫致辐射γ能谱测量回旋加速器高频电压的新方法。     

凸度测量中的散射校正研究

本文分别从被测钢板的宽度、厚度和射线能量等3个方面对散射的影响进行了研究。首先建立凸度测量系统的蒙特卡罗模拟计算简化模型,分析了单能情况下钢板宽度和厚度对散射因子(SPR)的影响;然后建立X光机能谱计算仿真模型,模拟出给定管电压下X光机输出射线的连续能谱,并提出用多个单能分段等效的方法来代替连续能谱,模拟在实际连续能谱情况下钢板散射分布的规律,其模拟结果与实验测量结果能较好地吻合。     

兰州高能电子成像实验平台电子束团长度测量研究

为提高高能电子成像的时间和空间分辨率,实验需低能散、低发射度、短脉冲的高品质束流。本文利用相干渡越辐射能谱分析法测量基于热阴极微波电子枪的高能电子成像用直线加速器的电子束团长度。通过用迈克尔逊干涉仪测量太赫兹辐射能谱,利用自相关曲线拟合法得到电子束团长度。实验结果表明,当束流宏脉冲峰值强度约为24 mA,即电荷量约为15 pC时,电子束团均方根长度约为0723 5 ps。另外,用Kramers Kronig(K K)相位分析法可重建一种可能的电子束团纵向分布。电子束团长度测量的研究可优化束流品质,对后续高能电子成像实验有重要的参考意义。     

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。     

HPGe测量连续硬X射线能谱的解谱方法研究

结合数值模拟得到的单能光子在HPGe探测器上能量响应函数，用改进的剥谱法对测量得到的连续硬X射线能谱进行解谱。扣除测量谱中康普顿、反散射等效应产生的计数对测量能谱的影响，得到了仅反映探测器对光电效应的能量响应的能谱。最后，通过效率修正，完成了测量谱到实际能谱的还原,为连续硬X射线能谱解析提供了可靠方法。     

ICRF传输系统的优化数值分析

在开展离子回旋波加热实验时,高驻波电压是高功率射频传输过程中需要解决的主要问题之一。论文基于传输线理论,详细介绍了利用同轴短路或开路支节进行优化射频传输系统的方法,分析计算了支节的接入位置、支节长度、以及支节接入后的传输线电压分布。分析结果表明:传输线射频电压在支节接入后得以大幅降低,系统传输能力得到有效提高,降低了打火的概率。     

基于能谱等效的合金补偿方法研究

针对连续能谱X射线厚度测量中的合金补偿问题,利用能谱等效思想,根据单能射线下合金补偿系数与射线能量之间及连续能谱射线下合金补偿系数与材料厚度之间均存在单值对应关系,以合金补偿系数为参考,将连续能谱射线下的合金补偿问题转化为单能射线下的合金补偿问题。提出了系统标定、厚度标定、单能标定及能量等效的具体方案。利用蒙特卡罗程序建立了适用于X射线厚度测量的仿真模型,对能谱等效结果进行了验证。结果表明,30种不锈钢材料板按能谱等效结果进行合金补偿后,厚度测量相对误差90%以上小于0.1%,表明基于能谱等效思想的合金补偿方法可行性高、适用性广。该方法中的能谱等效结果对连续能谱射线硬化研究有参考意义。     

HIRFL-CSR束流加速过程的模拟

考虑储存环内离子在纵向相空间的运动特性,模拟了ＨＩＲＦＬ－ＣＳＲ主环内重离子的加速过程。给出了粒子不同时刻在纵向相空间的分布,在给出主磁场的运行模式后,得到高频率频率、同步相位、高频电压、束流长度、动量散度以及粒子能量随时间的变化等主要参数。     

基于多层吸收法的6 MeV电子能谱重建的研究

电子能谱的测量是电子加速器性能检测的重要环节。本文设计了一种新的测量方法--多层吸收法来对电子能谱进行测量,它是基于在辐照电子加速器上应用最多的射程法,加入Monte-Carlo模拟和迭代算法而重建出入射电子能谱的一种方法。该方法具有操作简便、测量准确、无需复杂设备等优点。本文用该方法对6 MeV加速器的电子能谱进行了测量,得到了较好的结果,且与磁谱仪的测量结果在误差范围内符合得很好,验证了其可行性。