HLS脉冲四极磁铁注入方法设计与研究

介绍了一种采用脉冲四极磁铁实现储存环束流注入的新方法.通过物理计算和注入过程数值模拟研究,确定了储存环上安装脉冲四极磁铁的位置和强度,并通过模拟计算评估了注入过程中注入束流存活效率和对储存束流的影响,证明了在合肥光源采用脉冲四极磁铁完成束流注入过程的可行性.     

快速冲击磁铁系统的研制

合肥同步辐射光源（Hcfci Synchrotron light sourcc,HLS)的某些实验需要长时间间隔同步辐射（Synchrotronradiation)光脉冲，但是目前HLS还不能满足这些要求。因此提出在HLS储存环上采用局部凸轨的方法来延长SR光脉冲的时间间隔。为此设计了快速冲击磁铁系统，其中脉冲调制器采用脉冲成型线(Pulse Forming Line）技术设计；冲击磁铁为空芯电流板结构的磁铁。初步实验表明，快速冲击磁铁系统的设计符合实验要求。     

HLS注入系统top-off模式调试与研究

合肥光源(HLS)改造升级后,注入器实现了满能量注入的设计目标,储存环存储束流达到了300mA,同时注入系统采用水平局部凸轨注入系统,具备了top-off模式注入的基本条件。在准备阶段,测量分析了冲击磁铁时间抖动、冲击磁场的不均匀性等参数,并结合现场情况,提出了降低注入系统故障率的有效途径。通过调试与研究,微波功率源以及注入系统采用了预充电模式,储存环采用了逐圈反馈抑制残余振荡,并取得了较好的效果。此外,还分析了top-off模式下,HLS储存环大厅内剂量分布情况,以及降低剂量率的途径。综上所述,HLS已具备top-off模式注入的基础。     

陶瓷真空室研制及其阻抗的研究

介绍了电子储存环注入凸轨击磁铁及春真空室常采用的几种技术方案。合肥电子储存环新凸轨注入系统选择了铁氧体磁铁内置陶瓷真空室的方式。为了同时满足脉冲磁场穿透性能及束流耦合阻抗的要求,陶瓷真空室的内壁须镀１层金属薄膜。     

上海光源储存环新注入方式

上海光源储存环的新工作模式和新装插入件会导致动力学孔径和注入效率的减小,传统的注入方式不再满足恒流注入要求。分别从改变注入方式和减小注入束流发射度两个角度解决注入对动力学孔径的需求。脉冲多极铁与凸轨相结合的注入方式可以将动力学孔径的要求降低到7 mm以下。利用斜四极铁在高能输运线上进行水平和垂直发射度互换可以将注入束流发射度降低到近1/10而降低注入点的束斑尺寸。两者都可以将注入效率提高到95%以上。二者在更小动力学孔径的情况下同时使用还可以减小脉冲多极铁的强度。     

合肥光源束流输运线线性光学参数设计研究

合肥光源由800MeV电子储存环、200MeV直线加速器和束流输运线组成。束流输运线线性光学参数是影响束流传输效率和储存环注入效率的关键因素。在分析合肥光源现束流输运线性能基础上,重新优化设计输运线聚焦结构。新设计在改善输运线与储存环之间Twiss参数和色散函数匹配基础上,更好地控制传输过程中束流包络,并减轻了开关磁铁幅度抖动对传输束流末态位置的影响。通过优化光学参数设计,束流传输效率将明显改善,同时参数匹配将有利于提高储存环注入效率。并且,新设计中的主磁铁磁场强度较低,输运线具备传输800MeV束流的能力。     

合肥光源超导扭摆磁铁模式下线性光学参数补偿

合肥光源是1台专用真空紫外光源，为拓展同步辐射用户可用光范围，在储存环上安装了1台6T的超导扭摆磁铁。超导扭摆磁铁给储存环光学参数带来很大扰动，造成工作点漂移和β函数畸变。最初，在补偿工作点漂移后，成功地存储了束流并产生了硬X射线，但该运行模式下束流寿命短，严重影响其它实验线站的实验工作。在合肥光源二期工程中，重新进行了超导扭摆磁铁补偿计算，在不改变目前储存环磁铁和电源的基础上，同时补偿工作点漂移和β函数畸变，大幅度地改善了束流寿命。     

HLS储存环慢加速过程的软件控制研究

合肥同步辐射光源(Hefei light source,HLS)电子储存环为非满能量注入,束流以200MeV的能量注入到储存环内。当积累到一定流强后,要进行慢加速(Ramping)。本文首先介绍慢加速过程控制的原理和方法,然后介绍如何采用Elegant软件建立储存环的物理模型。对于横向运动,根据慢加速过程中工作点、色品等的变化对Lattice参数进行调整;对于纵向运行,对慢加速步长和高频系统进行调整。     

北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)束流注入区辐射场研究

北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)正负电子束流注入阶段的束流损失,影响储存环束流注入区及防护区辐射场。本文利用束流损失监测系统(BLM系统)分析了束流注入阶段注入区束流损失的位置和束流损失率,并结合FLUKA软件模拟计算对撞实验模式下束流注入阶段注入区的辐射场。结果表明:注入阶段注入区及其下游束流损失明显;辐射场内粒子能谱情况是中子为宽能谱且各向同性,切割磁铁 (铁靶)出射蒸发谱峰窄,峰值约为0.9 MeV,直接发射谱不显著;真空管(铝靶)出射蒸发谱峰宽且直接发射谱显著,峰值分别为4 MeV和20 MeV;光子能谱峰窄且前向性明显,能量在5 MeV以下分布集中;中子与光子剂量率水平相当;注入阶段比非注入阶段剂量率高约2个数量级;对撞实验模式下,实验测量整个运行阶段储存环光子剂量率平均水平约为1 000 μSv/h,中子剂量率比光子剂量率低1个数量级。     

紧凑型中高能同步加速器的物理设计

本文采用束流光学匹配软件优化组合磁铁布局得到一种紧凑型的同步加速器。该加速器具有周长短、磁铁孔径小、束流品质高等优点。注入和引出设计是此同步加速器的关键点,基于Matlab/AT开发了模拟软件,模拟研究注入和引出相关束流动力学问题。研究结果表明,该同步加速器束流品质优、注入效率高、引出束流损失低。该同步加速器可满足航天、材料和生物等多方面研究。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。     

田湾核电站冷却剂泵工作叶轮端部缺陷处理过程的核安全监督

江苏核电有限公司在对1号机组进行役前检查时,发现主泵工作叶轮的叶片端面与盖板连接处的焊接区域有缺陷.本文描述了北方监督站在缺陷的处理过程中所进行的核安全监督.     

纳米结构锆合金组织氧化膜结构演变的XRD分析

利用X射线衍射（XRD）方法研究了纳米结构锆-4合金在400℃水腐蚀过程中氧化膜结构的演变特征，进而考察组织纳米化对锆-4合金抗腐蚀性能的影响。研究结果表明，纳米组织锆-4合金的氧化膜结构演变趋势类似于普通锆-4合金。然而，纳米化处理使合金表层组织向（101）、（102）等低指数面产生了显著的择优取向；纳米面形成的氧化膜中，其ZrO2的晶粒尺寸小于普通粗晶面形成的氧化膜中的ZrO2晶粒尺寸；实验结果还显示，纳米化后锆-4合金组织氧化膜中四方ZrO2向单斜ZrO2转变的速率小于普通组织形成的氧化膜中的转变速率。本文对纳米化处理导致锆-4合金腐蚀动力学过程和结构演变细节的变化进行了初步的分析和讨论。     

VLSI老化模型参数热阻的研究

从老化筛选模型人手,阐述了老化模型参数热阻的重要性。基于热阻测量原理,给出了常见的热阻测量方法．同时分析了各测量方法的优缺点。在此基础上提出了一种新颖的封装热阻估计实验方法。虽然不能精确地测量出国产VLSI的热阻值．但给出了一种国产VLSI封装热阻数据的获取方法。实验证明其具有较强的实用性,不失为一种国产VLSI热阻参数快速确定的工程技术。     

Reaction Rate of Hydrolysis of Iodine

Absorption rates of dilute iodine vapor contained in air by aqueous mixtures of sodium hydroxide and boric acid were measured using a laminar liquid jet column absorber at 298 K. Absorption rates in this system are controlled by a series of complex reactions taking place in the liquid phase. The reaction rate constant of iodine hydrolysis in the aqueous phase was determined from the absorption rates observed under the conditions that the base-catalytic hydrolysis reaction of iodine can be considered to be irreversible and that other reactions can be neglected. The absorption rates calculated theoretically with the rate constant value obtained above were in good accordance with the whole experimental data observed for a wide range of experimental conditions.     

固体气泡损伤探测器阈起源的实验判别

用500MeV/u^56Fe,650MeV/u^40Ar,600MeV/u^28Si和180MeV/u^4He对固体气泡损伤探测器（T－12型）进行了实验研究，实验结果表明，固体气泡损伤探测器的阈特性可用临界能量损失率表征，在一般条件下，限定能量损失率在不同重离子产生径迹时不具有相同的临界值，因此，不能作为径迹形成的判据。     

Micro-PET探测器单元的研究

为了发展一种快速、准确、方便、低廉的医用肿瘤诊断设备--微型正电子断层扫描仪(Micro-PET),我们对它的探测单元进行了一系列实验研究.本文描述了探测单元的结构、信号读出网络、电子学及获取系统.整个探测系统的空间位置分辨达到1.02 mm.H8500光电倍增管64路阳极输出响应最大值和最小值之比为3.1,说明它的阳极输出响应具有较好的一致性.     

FELiChEM联锁系统的设计

联锁系统是加速器装置的重要组成部分,用于保护设备和人员的安全。本文基于EPICS设计FELiChEM联锁系统,该系统由硬件联锁系统和软件联锁系统两部分组成,硬件联锁系统又分为机器保护系统(MPS)和人身安全保护系统(PPS)。硬件联锁系统的架构分为IOC层、Profinet IO控制层和Profinet IO设备层。每层均可进行冗余配置,而各层之间相互独立。原型样机的测试显示,硬件联锁系统的响应时间为2.144ms,远好于100ms的设计需求。软件联锁系统的设计采用联锁程序与配置文件分离的方式。测试表明,软件联锁逻辑完全由配置文件确定,具有非常好的灵活性。     

急性放射损伤小鼠血清蛋白质组分析

为寻找急性放射病早期诊断指标和新的治疗靶点，探讨辐射损伤的发病机理，采用蛋白质组学的双向电泳和蛋白质氨基酸序列分析技术研究了8Gy γ射线照射后24h小鼠血清蛋白质的变化，鉴定有差异的蛋白质，并用蛋白质印迹(Western blotting)方法进行验证。结果显示，双向电泳发现8Gy照射后24h小鼠血清有一显著变化蛋白点，分子量约为15ku，经氨基酸序列分析发现为结合珠蛋白(Haptoglobin，Hp)的α亚单位。Western blotting方法进一步验证了双向电泳的结果。结果表明，经8Gy γ射线照射后24h小鼠血清中结合珠蛋白发生显著增加，可能在辐射损伤中发挥着一定的作用，此结果为探索急性放射损伤的发病机理提供了新的线索。