BEPC对撞区真空系统改进

BEPC对撞区真空系统是储存环真空系统中最重要的部分之一,对撞区真空系统的性能直接影响着用于高能物理实验的谱仪探测器的本底,因此提高对撞区的真空度非常重要.本文提出了在靠近对撞点的附近安装NEG泵用于提高对撞区真空度的方案,并且用经典的数学计算方法和蒙特卡洛模拟计算方法预测了安装NEG泵的效果,同时在实验中证明了通过NEG泵改善对撞区真空度的可行性.通过对BEPC对撞区真空系统的改进,使BEPC对撞区静态压强由原来的8×10-8Pa下降到2.7×10-8Pa.     

ADS注入器Ⅰ真空测量与控制系统研制

本文完成了ADS注入器Ⅰ真空测量系统及其相关设备控制系统的设计,详细阐述了测量方法、控制逻辑、设备组成及通讯协议,分析了PLC阀门控制器工作模式及控制流程。测量和采集真空系统的实时状态,包括皮拉尼、冷规信号的采集和冷规电节点0/1信号采集,分子泵和离子泵等的状态信号。通过分析系统实际运行情况,发现强电磁场对于真空冷规的测量有较大的干扰。因此,对于需要与冷规信号一起联锁控制的真空系统,需考虑该干扰造成的影响。本文采用的相邻两个冷规信号联锁的方案,在一定程度上可避免强电磁场带来的信号干扰引起的系统保护。     

CSNS/RCS二极陶瓷真空盒磁控溅射镀TiN薄膜研究进展

中国散裂中子源(CSNS)将在快循环同步加速器(RCS)的二极磁铁和四极磁铁内应用陶瓷真空盒。为降低陶瓷表面的二次电子发射系数(SEY),采用直流磁控溅射的方法,对二极陶瓷真空盒内壁镀氮化钛(TiN)薄膜工艺进行实验研究。结果表明:薄膜附着力较好,镀TiN膜后陶瓷表面SEY峰值由4.2降到2.3,但薄膜Ti/N比例及膜厚均匀性还有待进一步改善。     

同步辐射光子解吸系数测量

储存环真空系统的性能主要取决于同步辐射引起的气体解吸。光子解吸系数被定义为每个光子解吸的气体分子数，它是储存环真空系统设计的一个重要参数。本文介绍了测量光子解吸系数的实验装置和原理，并对测量结果进行了分析。     

BEPC储存环真空系统

本文描述了ＢＥＰＣ储存环真空系统的设计、制造和运行。为了使储存环中正负电子的寿命达到８—１０小时，要求真空系统的动态压强低于３×１０－９Ｔｏｒｒ。储存环真空系统的主要气载是由同步辐射光与真空盒壁相互作用产生的。由于弯转的铝真空盒具有容易加工、高的热导性和低的放气率等特性，被广泛应用于真空系统。１１０Ｌ／ｓ的涡轮分子泵机组把系统预抽到１０—６Ｔｏｒｒ左右，主抽泵是工作在弯转磁场中的分布式溅射离子泵。５００Ｌ／ｓ的溅射离子泵安装在特殊的部位，如高频腔，静电分离器以及物理实验区等．１００Ｌ／ｓ离子泵每隔６．５米安装一台，当分市泵不工作时用来维持系统真空．八个全金属闸板阀把真空系统分成八个部份。为了减少由于高次模造成的束流能量损失，要求真空系统光滑过渡。     

BEPCII储存环真空系统性能

本文描述了BEPCII储存环真空系统的结构、特点以及运行状况.储存环真空系统于2006年3月开始安装,仅用8个月时间完成储存环正、负电子环约480米长的真空设备安装、检漏和烘烤,并且每个区段的真空优于6.0×10-8 Pa.2006年11月18日电子束在储存环成功储存,标志着储存环真空系统能够正常运行.随着积分流强的增加,由同步辐射光引起的气体解吸量逐渐减小,动态真空变好.当积分流强达到100A·hr时,单位流强引起的压强上升小于1×10-10 Pa/mA.真空系统运行稳定,在8个多月的运行中,没有发生真空设备故障.     

超导高频铜腔镀铌研究进展北大核心CSCD

随着粒子加速器超导高频技术的发展,超导高频腔的加速梯度与Q0值已接近纯铌材料的极限。然而,相比纯铌材超导高频腔,铜镀铌腔具有热稳定性高、机械稳定性高、对于直流磁场不敏感、RF性能和热性能可分离、优化的BCS电阻等优点。但目前铜镀铌腔在中等加速梯度(10~15 MV/m)下有较为严重的Q值下降,而且随超导腔的频率增加其下降趋势增大。近年来,镀膜超导高频腔的研究热点主要集中在:①通过采用能量更高的沉积技术,如:高功率脉冲磁控溅射、阴极电弧法、电子束等离子体蒸镀法、激光脉冲沉积等方法,降低薄膜内缺陷,提高薄膜的致密度,薄膜与衬底的结合力;②通过研究薄膜中氧、氢等杂质含量对表面剩余电阻等的影响,进而分析引起Q值下降的原理;③研发性能更优的多层膜结构以及新型沉积方法等。铜镀铌腔在LEP、LHC等粒子加速器中已经得到应用,并且稳定运行多年,证明其工程应用的可靠性与实际意义。     

超导高频铜腔镀铌研究进展

随着粒子加速器超导高频技术的发展,超导高频腔的加速梯度与Q₀值已接近纯铌材料的极限。然而,相比纯铌材超导高频腔,铜镀铌腔具有热稳定性高、机械稳定性高、对于直流磁场不敏感、RF性能和热性能可分离、优化的BCS电阻等优点。但目前铜镀铌腔在中等加速梯度(10~15 MV/m)下有较为严重的Q值下降,而且随超导腔的频率增加其下降趋势增大。近年来,镀膜超导高频腔的研究热点主要集中在:①通过采用能量更高的沉积技术,如:高功率脉冲磁控溅射、阴极电弧法、电子束等离子体蒸镀法、激光脉冲沉积等方法,降低薄膜内缺陷,提高薄膜的致密度,薄膜与衬底的结合力;②通过研究薄膜中氧、氢等杂质含量对表面剩余电阻等的影响,进而分析引起Q值下降的原理;③研发性能更优的多层膜结构以及新型沉积方法等。铜镀铌腔在LEP、LHC等粒子加速器中已经得到应用,并且稳定运行多年,证明其工程应用的可靠性与实际意义。     

CuCrZr/316LN合金管激光焊接头组织与性能

对CuCrZr与316LN异种材料合金管进行激光焊试验,观察分析试样的接头形貌、微观组织、化学成分以及力学性能分析.结果表明,在激光功率1 100～1 400 W、离焦量+20 mm、焊接速度14.5 mm/s和氩气流量15 L/min时焊缝成形良好,可实现CuCrZr/316LN合金管的全位置焊接,焊缝内部缺陷较少,但随着激光功率的增加,焊缝下塌现象明显;CuCrZr/316LN焊缝与母材连接界面元素过渡明显,由于Fe,Cu互溶,在焊缝内部主要以形状不同的富Fe的Fe/Cu固溶体存在;CuCrZr/316LN合金管激光焊接接头抗拉强度较高,主要断裂位置为晶粒粗大的铜侧热影响区位置,断裂形式以韧性断裂为主.     

用钛升华泵提高BEPCⅡ同步辐射环真空度

BEPCⅡ同步辐射要求储存环真空室在束流运行时具有较高的真空度,而在供光初期由于束流清扫不够,往往难以达到足够高的真空度,因而束流寿命较低.通过激活同步辐射储存环上的钛升华泵可以明显提高真空度,从而改善束流寿命.