强流质子加速器时序控制系统

针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子加速器时序控制系统的研究工作.强流质子加速器时序控制系统提供加速器开机运行过程中所需要的触发信号和时钟信号,该系统的准确性和稳定性对于整个直线加速器的正常运行有重要的影响.介绍了基于ALTERA公司Cyclone Ⅲ系列FPGA串口通信硬件...     

强流质子直线加速器横向屏蔽的估算

叙述了估算强流质子直线加速器横向屏蔽的方法。束流能量处在GeV能区时，使用Moyer模型进行计算；在1GeV以下，使用基于点源视线法的Tesch公式。在1W/m的束流损失情况下，对50～3000MeV束流能量范围内的横向屏蔽厚度进行了计算，并给出推荐值。     

用于质子直线加速器的强流ECR离子源

介绍了正在研制的一台强流ECR离子源。它的目标是用于加速器驱动的次临界系统(ADS)。两种结构的离子源均获得了较好的结果。在30 keV能量下,氢离子最大束流达到100 mA,质子比好于85％,引出束流密度最高可达340 mA/cm2。初步测定的发射度约为0.11πmm·mrad。已通过了100 h的连续运行考验。     

用于质子直线加速器的强流电子回旋共振离子源

研制了一台用于加速器驱动次临界系统 (ADS)的强流电子回旋共振离子源。在 30keV能量下 ,引出的氢离子最大束流达到 1 0 0mA ,质子比好于 85 % ,引出束流密度最高可达 34 0mA/cm2 。初步测定的发射度约为 0 1 1πmm·mrad。已通过了 1 0 0h的连续运行考验。     

强流质子直线加速器中束晕现象研究

从束流包络方程与单粒子运动方程联立模型出发，考虑了纵向能量方程的耦合，研究了强流质子直线加速器中的束晕现象。采用相交间的Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面方法和实空间Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面方法，研究了周期聚焦系统失配的情况下束晕的形成以及加速对束晕形成的影响。     

强流质子加速器物理与技术关键问题

建造下一代散裂中子源,需要把质子加速器的束功率提高一个数量级。因此,明确其中的关键技术困难,并针对它们进行前期研究与开发,以求技术上有所突破,是建造价格昂贵的强流质子加速器的必经步骤。新的技术挑战主要源于束流流强的提高、加速器功率的提高以及对加速器可靠性、稳定性要求的提高。分别就这些难题进行了简略的说明,并讨论目前解决它们的技术途径和各主要技术环节的工艺水平。最后,还讨论了强流质子加速器架构的选择问题。     

强流质子加速器的束流损失读出系统的研究

介绍了强流质子加速器束流损失监测系统中束流损失读出系统的研究。束损读出系统硬件使用基于VME总线协议的ADC设备,软件设计采用EPICS控制软件框架。作者编写设备驱动、设备支持、记录支持程序,实现了对硬件的控制和数据的读取,并满足工程要求的性能指标。     

高频超导电子直线加速器装置感生放射性模拟评估

利用MC法对高频超导电子直线加速器装置感生放射性进行模拟评估。模拟结果表明,结构靶件中部分活化核素活度浓度高于豁免值,低于低水平放射性废物上限值;室内空气中各活化核素活度浓度远低于对应的导出空气浓度;设备冷却水中各活化核素总活度浓度低于排放限值;混凝土中各活化核素活度浓度远低于豁免值。结构靶件中活化核素对室内感生辐射场贡献最大,其他介质中活化核素对感生辐射场的贡献可忽略。     

强流回旋加速器综合试验装置谐振腔关键高频参数的测量方法研究

射频谐振腔体的特征参数,包括谐振频率、品质因数和并联阻抗等,对加速器的物理设计和束流调试具有重要的参考意义,是衡量射频系统性能的重要指标.其中,等效并联阻抗的准确测量,是确定加速电压的峰值与分布的有效途径,其难点在于测量方法或对局部电磁场有扰动,或信噪比较低.论文通过应用研究的方法,由二端口无源网络散射参数的定义出发,设计了先进的测量方案,采用了特殊设计的阻抗探针,获得了强流回旋加速器综合试验装置的加速电压分布.同时使用同样的方法,对100 MeV回旋加速器金属实验腔体的电压分布进行了实验研究,该结果与三维计算机仿真结果对比,相对误差小于1％.     

质子超导直线加速器控制系统OpenStack云平台构建

针对加速器控制系统单机存储安全性不足的问题,设计一套基于OpenStack云平台分布式存储的控制系统平台,该平台选用先进的私有云平台,采用多台高性能服务器作为媒介,实现加速器控制系统的分布式搭建,利用服务器集群设计与虚拟网络设计,加速器数据归档系统作为测试系统进行测试验证.对数据归档系统的安全性、稳定性、数据流量特点进...     

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。     

超导质子直线加速器的分段研究

对超导直线加速器的分段进行了详细的研究。包括超导加速器的分段原则的讨论,对称性分段和非对称性分段的讨论。超导加速腔的加速单元数及设计值βo的确定,加速器能量增益的确定。     

100MeV直线加速器束流位置探测器系统设计

100MeV直线加速器束流位置探测器系统包括BPM(Beam position monitor)、BPM前端电子学、基于束流的准直模块(Beam based calibration,BBC)、高频信号切换模块和AD模块.本文详细介绍了BPM前端电子学和数据采集系统设计.最后给出了在100MeV直线加速器中测试的BPM系统性能.     

强流高稳定性高频离子源

本文描述了一个强流高稳定性的高频离子源。它能够在10 kV引出电压、36—40kV束能条伴下给出8mA的离子流。在引出电压为7kV,输出流强6mA的情况下,连续运行八小时,束流的最大变化不超过1.3%;在引出电压为4.5kV,输出流强3 mA的情况下,连续运行120小时后束流下降10%。这一源具有83%的质子比。它已用于我校研制的一台ZF-300 keV小型中子发生器上,并可用于其他高压型粒子加速器和氢离子束实验装置。     

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。     

北京质子直线加速器的束流测量探头

本文介绍了北京质子直线加速器的束流测量探头如荧光靶探头,束流变压器,发射度测量探头,束流截面测量探头,能散度测量探头,法拉第筒,减能器等的作用,机械结构及加工工艺。     

直线超导加速器安全联锁系统设计

为避免人员误入辐射区域造成人身伤害事故,建立了一套安全联锁系统.本文阐述了安全联锁系统的设备组成和信号联锁功能,基于西门子故障安全型PLC模块,保证控制系统安全可靠、稳定性好、操作简便,确保加速器运行前后及运行过程中相关人员的辐射安全.安全联锁系统已开发完成,进行了总体联调与测试,达到了设计要求.     

加速器联锁系统设计和运行中一个值得注意的问题——高频引起的 X 射线

在加速器安全联锁设计中,一般将控制开关与粒子源(离子源或电子枪)联锁,一旦因人员误入加速器大厅或靶室,或者联锁系统出现故障时,即可自行切断粒子束流。同样,在加速器运行过程中,如需要临时停机,也往往只通过切断粒子束流而自行解除门联锁开关,然后允许工作人员进入加速器大厅或隧道进行工作。在某些加速器的设计和运行中,没有考