真空弧离子源引出束流在加速空间的分布

采用数码相机直接照相的方法来确定真空弧离子源引出束流在加速空间的分布。实验在动态真空实验系统中进行,系统真空度优于2×10-3 Pa。在离子源脉冲工作的条件下,采用数码相机拍摄到离子源引出束流在加速空间的积分图像,得到引出束流的幅亮度在拍摄平面上的相对分布,然后再通过Abel转换得到引出束流在加速空间的径向分布。实验结果表明:真空弧离子源引出束流近似高斯分布,离子源出口处的束流比靶入口处的束流强40%。     

一个全密封边耦合驻波加速管

本文介绍了一个长为27.5cm的全密封边耦合驻波加速管,该管已于1982年9月11日热测出来,加速管入口输入功率约1.2 MW,电子枪工作电压40 kV,输出电子束平均能量为3.7 MeV,脉冲流强100 mA,束流脉冲宽度约3.5μs,重覆频率250 pps,微波工作频率2997.5 MHz,束流靶点直径在2 mm以下。     

复旦大学4MV质子静电加速器

一、前言复旦大学加速器实验室自行设计改建的4MV质子静电加速器。自1979年9月安装调试出束后进行了一些性能试验。加速器空载电压(无加速管)超过5MV,有加速管空载、最高试验电压为3.5MV,加速的质子最高能量为3.2MeV。束流脉冲化工作,     

600 kV毫微秒脉冲中子发生器研制

研制了600kVns脉冲中子发生器(CPNG 6)。CPNG 6由高压电源(输出电压为600kV,电流为15mA,高压稳定度和纹波均≤0.1%)、2214mm×1604mm×1504mm不锈钢高压电极及安装在内的高频离子源、预加速间隙透镜、初聚焦系统、切割器、90°磁分析器等构成的头部设备,均匀场加速管,漂移管,偏转磁铁,0°直流束和45°脉冲束流管道,无油分子泵真空系统等组成。在脉冲束流管道上安装有强流毫微秒脉冲化聚束装置。阐述了该器的方案要点和各部件的主要技术性能及特点。     

ns-200中子发生器束流脉冲化技术研究及束流传输模拟计算

在ns-200中子发生器上开展了束流脉冲化技术研究工作,采用正弦波速调管聚束方法设计了束流脉冲化系统,研制了高频电源系统、脉冲测量系统和远程自动控制系统.运用LEADS软件,进行了束流传输的模拟计算,并显示了束流传输包络曲线.整机安装调试获得了半高宽小于3.5ns、峰值电流大于1mA的聚束脉冲,束流稳定,各项指标达到技术要求.目前,已长期投入脉冲运行,完成了多个物理实验.     

200MeV电子直线加速器能量稳定系统

利用计算机对束流能谱图像进行了处理 ,并自动调整加速场相位 ,建立了 2 0 0MeV电子直线加速器能量稳定系统 ,该系统对束流能量在± 4MeV范围内的漂移进行自动补偿 ,使能量稳定在± 0 .6 %左右     

中子发生器的纳秒脉冲聚束系统

为了用飞行时间法精确测量中子能谱,从俄罗斯Efremov电物理所引进了一台纳秒脉冲中子发生器。该中子发生器采用聚束系统产生纳秒脉冲束流,其中的纳秒脉冲信号源、高频聚束电源、负反馈调节系统等关键设备都是自主研制的。采用双扫描技术解决了聚束电源电压过高的问题,采用负反馈技术使纳秒脉冲聚束系统长期稳定工作。为了测量纳秒脉冲束流,研制了快脉冲同轴靶测量装置,测得中子发生器的离子束流脉冲半高全宽为1.5 ns,脉冲重复频率为1kHz-4MHz,束斑直径为10 mm。由于采用了电子回旋共振离子源(Electron Cyclotron Resonance,ECR),所以该中子发生器具有发射度小、能散小、无灯丝、可长时间连续工作的优点,是中子物理研究的良好实验平台。     

产额大于1.5×1010n/s中子管引出/加速系统的物理设计

根据高产额(>1.5×1010n/s)中子管对引出/加速系统的要求,完成了在180kV引出/加速电压下,加速离子束流1.1mA的新型屏蔽式引出/加速系统的物理设计,与普通中子管比较,加速电压增加50%,束流增加一个数量级,中子产额增加一个数量级,实现了系统的结构优化.经长期实践考验证明,系统的物理设计合理,为更高产额中子管的研制奠定了基础.     

串列加速器质谱计束流传输系统的设计特点

串列加速器用于测定~(10)Be为例,阐述质谱计(AMS)束流传输系统的设计特点。实现了对高丰度稳定同位素强峰拖尾的有效抑制和束流“平顶传输”,以及确定分析缝宽和解决加速电压的稳定。得到注入系统分析磁铁的质量分辩率R_(10)~(-5)为66,高能分析磁铁的质量分辨率R_(10)~(?11)≥176。     

1.2MW加速器电子光学系统静态、动态模拟

PIC(Particle in cell)编码能跟踪数千个宏粒子,已经成为研究束流物理的重要工具.本文介绍了PIC模拟方法;并用静态、动态模拟软件对中国工程物理研究院研制的1.2 MW加速器电子光学系统进行模拟.结果显示:随着加速器束流强度增加,加速管出口处束斑半径先逐渐减小,然后逐渐增大.在束流为250 mA左右时,束斑半径达到最小,此时两模拟结果之间的差异为7%;在500 mA时,束斑半径与小束流时相当,两模拟结果之间的差异达到了29%.     

高流强RFQ质子加速器研制

在国家“973”计划洁净核能项目的支持下，中国科学院高能物理研究所与中国原子能科学研究院合作，建成了我国首台强流质子加速器。它是1台四翼型结构的射频四极（radio-frequencyqaudrupole，RFQ）加速器，这种先进加速结构可为来自离子源的低能强流束提供周期性强聚焦，并同时在纵向对束流进行聚束和加速。我国建成的这台RFQ加速器束流能量为3.5MeV，脉冲流强达46mA，束流工作比大于7%。本文将介绍这台RFQ加速器的物理设计、研制、调试和出束实验的结果。     

影响De-Qing线路稳压效果的因素分析

一、影响De-Qing线路工作的几种因素在电子直线加速器中,脉冲调制器输出脉冲电压的稳定度会影响速调管的相位调制,从而影响束流能散度。北京正负电子对撞机(BEPC)对电子直线段的能散度要求相当高,为±0.6%。因此,提高电压稳定度成为脉冲调制器研制工作中的一个重要方面。     

基于束流变压器的辐照加速器束流流强测量系统

加速器产生的电子束广泛应用于食品加工以及医疗卫生行业,为满足辐照加工中对剂量控制的要求,需要对加速器输出流强进行实时测量。基于10 MeV加速器脉冲束流流强的大小,提出一种束流变压器的测量方案,并根据束流变压器的输出特性设计了一套测量电路,包含阻抗匹配、放大电路、采样保持电路、压频转换电路及可编程逻辑控制器(PLC)处理电路等模块。在实验室搭建简易模拟束流电路对束流变压器进行定标,定标结果与模拟束流的拟合曲线线性度好,实际增益与理论分析基本符合。系统在10 MeV/20 kW加速器上进行了实验验证,测量输出结果稳定,可靠性高,可为辐照加工的工艺研究提供参考。     

4 44MHz高频功率源的初步设计

44MHz高频功率源为100MeV强流回旋加速器的粒子加速提供能量，高频功率源的稳定度直接关系着束流的品质，因此，高频功率源在提供高功率的同时，也要考虑频率稳定、电压稳定和相位稳定。     

北京慢正电子强束流性能研究

采用电子束流以及脉冲慢正电子束流对系统进行了调试,对束流系统的性能参数进行了测定和研究。实验结果表明,系统对于模拟电子的传输效率高于98%,电子束斑直径小于5mm。在目前加速器短脉冲的运行模式下,脉冲慢正电子束流的强度达到了105/s以上,IP成像板束流沉积形貌直径小于15mm,脉冲慢正电子束流微分能谱半高宽(FWHM)约为10eV;;在高于3×10?Pa的超高真空中,慢正电子在直流化管道内7存贮40ms后,束流强度减弱到原来的50%。系统各项性能运行参数达到了设计要求。     

永磁微波离子源

介绍了2.45 GHz袖珍永磁微波离子源的进展,源的外廓尺寸Φ100 mm×100 mm,重量小于5kg.它可工作于脉冲和连续两种放电模式.在微波功率500 W、引出电压45 kV及等离子体电极发射孔径为5 mm的条件下,对于脉冲模式,峰值流强为100mA,束流密度500mA/cm2;而对于连续模式,流强为60mA,束流密度300 mA/cm2.两种模式的质子比均可达到80%,归一化均方根发射度小于0.1 πmm·mrad.     

14MeV医用驻波加速管的微波调试

介绍了１４ＭｅＶ医用驻波加速管的微波调试情况。该加速管的加速能量与束流多档可调，可提供６、１５ＭＶ两档Ｘ射线和６—１４ＭｅＶ五档的电子线。该加速管总长１．４５ｍ，采用轴耦合双周期π／２模驻波结构。利用峰值２．６ＭＷ的脉冲磁控管为功率源，工作频率为２９９８ＭＨｚ，脉冲宽度４μｓ，重复频率为２５０ｙｓ。通过调节入口微波功率、电子枪的注入电压、电流等参数，实现加速管的能量调变     

C波段9 MeV驻波电子直线加速管设计

介绍了C波段驻波电子直线加速管的研制情况.该加速管采用2.5 MW脉冲磁控管为微波功率源,脉冲宽度4μs,重复频率250 MHz.可提供能量为6 MeV和9 MeV两档能量的电子束,工作频率为5712 MHz,管长约620 mm.通过调节加速管的入口功率、电子枪的注入电压实现加速管的输出能量两挡调变.     

基于ADL5303的串列加速器缝隙仪前置放大器的研究

为了满足串列加速器粒子能量高稳定度的要求,需采用缝隙仪来稳定加速高压的方式,利用缝隙仪高、低能端束流强度的差异反馈稳定头部高压。由于束流变化动态范围较大,在前置放大器中采用对数放大来满足束流强大动态范围的要求。根据串列加速器高压稳定系统的实际需要,设计了采用ADL5303的对数前置放大器电路,并对该电路做了仿真和实验测试,得到了理论和实际对数放大曲线。结果表明,对数放大器范围可以从100 pA到1 mA,可以实现大范围束流变化下对高压稳定系统的调节。     

中国散裂中子源快循环同步加速器射频系统的设计与研制进展

研制了大功率宽带快速扫频射频系统,其用于中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器（RCS）中,主要包括铁氧体加载谐振腔、射频功率源、偏流源和低电平控制系统。射频系统工作重复频率为25 Hz,扫频范围为1.022～2.444 MHz,单个腔体（双加速间隙）可提供最大30 kV加速电压。两级的调谐控制能解决快速扫频过程中的系统失谐问题,采用束流前馈、直接反馈等多种技术手段可对束流负载效应进行补偿。