BES低温系统的预设计

对中科院高能所第三代北京谱仪 (BES )螺线管磁铁低温系统的预设计进行了介绍 ,包括项目简价、BES 螺线管磁铁的基本数据、磁铁低温系统的流程组织、系统热载荷、工作模式及各关键部件的预设计结果等。     

BESⅢ触发系统MDC子系统的物理设计

介绍北京谱仪BESⅢ触发系统MDC子系统的物理设计. 该设计根据BESⅢ的物理研究目标,用软件模拟的方法研究了不同触发方案的可行性,并优化了触发参数. 对触发方案的效率进行了仔细研究,给出一些重要反应道的触发效率和本底事例率.     

CSRm束流径向和轴向振荡的耦合

介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出:二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现:螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。     

BESⅢ漂移室全长模型的建造及基于全长模型的BESⅢ漂移室电子学的测试

建造了BESⅢ漂移室全长模型. 在气体密封, 高压供给及前端电子学安装方面为BESⅢ漂移室的成功建造积累了经验. 另外, 在全长模型上对BESⅢ漂移室电子学进行了测试, 包括噪声, 漂移时间测量, 电荷测量, 以及电子学增益等方面. 测试的最终结果显示了BESⅢ漂移室电子学具有很好的性能, 能够满足它们的设计要求.     

CSRm束流径向和轴向振荡的耦合

 介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出：二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现：螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。     

大俘获立体角的内靶超导螺线管表面muon源的设计研究

高通量μ子源是国际上μ子科学研究的重要条件。在中国散裂中子源的高能质子应用区中,运用蒙特卡罗工具Geant4和G4beamline软件设计了使用内靶超导螺线管俘获高通量表面μ子的束线。与传统的分离靶和基于四极磁铁的收集系统相比,大孔径超导螺线管可以将收集效率提高两个量级。通过对不同靶材的粒子产率进行分析得出石墨是最佳靶材,然后比较俘获螺线管与束流的不同偏转角度下收集的表面μ的产率,提出了合理的较高产率的俘获和输运螺线管的设计方案,并与常规磁铁方案比较,最终在衰变螺线管端口的表面μ通量高达108/s。     

双管对比式楞次定律演示装置

利用圆柱形强磁铁在铜管中下落并与同尺寸圆柱形铁块自由下落相对比以验证感应磁场对强磁铁的阻碍作用,再利用螺线管配合发光二极管演示强磁铁进出螺线管时感应电流方向的变化,从两方各面验证了楞次定律.另外,利用本装置还可测量闭合回路中的感应电流等物理量.装置结构简单且可拆卸,具有组装快捷,操作方便等特点.     

HEPS-TF低温波荡器低温系统设计

高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)插入件系统计划研制一台基于镨铁硼的低温波荡器(CPMU)样机。低温波荡器的最大热负荷预计不超过700 W@80 K,要求低温系统冷却磁铁温度至85 K以下。低温波荡器低温系统采用过冷液氮闭循环迫流冷却的方式,对低温波荡器真空室内磁铁磁极阵列和真空内大梁进行冷却。根据热负荷估算情况,设计主循环流量为12 L/min,分为两条支路分布冷却低温波荡器内上下两排磁铁磁极阵列。根据循环流量对泵的热量、换热器换热能量、流经低温波荡器的液氮平均温度的影响,推导了液氮循环泵的调节策略。     

通电螺线管磁性演示装置二则

通电螺线管磁性演示装置二则（一）演示通电螺线管的磁性，可把利用衔铁磁化后产生异名磁极互相吸引变为利用同名磁极互相排斥，并通过杠杆利用指针放大，来提高可见度和对比度．一、制作１．用杠杆代替弹簧，用小条形磁铁（废药盒上的条形磁铁即可）代替衔铁，杠杆左端悬...     

BEPCⅡ的耦合补偿方案

根据工程设计的特点和难点，BEPCII储存环的耦合补偿采用了创新的设计思路. 探测器的螺线管磁场将得到对撞点两侧6块反螺线管的完全补偿，弧区内的斜四极磁铁将对全局耦合参数进行补偿与调节. BEPCII耦合补偿与耦合调节的方案以及方案的可行性评估将在本文中详细介绍.     

BESⅢ TOF前端读出电子学系统原型设计和实验结果

作为北京谱仪(Beijing Spectrometer, 简称BES)的改造, BESⅢ将把TOF(time-of-flight)测量精度提高到一个新的水平, 总时间分辨不大于90ps. 其中要求前端电子学(Front End Electronics, FEE)对时间测量的不确定性贡献小于25ps. 本文介绍了TOF前端读出电子学系统原型电路的设计和初步的测试结果.     

BESⅢCsI晶体量能器设计中的优化

在BESⅢ晶体量能器的设计、研制过程中,对其性能进行蒙特卡罗研究,从而优化设计方案.     

北京谱仪Ⅲ端盖飞行时间探测器气体分析研究及实时气体分析集成系统

气体探测器是北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)的重要组成部分,其性能直接影响BESⅢ的正常运行,而气体比分及其稳定性是影响气体探测器性能的关键参数。ETOF端盖升级为气体探测器后需要监测质量流配比混合气精度,本文设计了一套实验分析方法。北京谱仪原有两个气体探测器,加上北京谱仪端盖飞行时间探测器ETOF共三个气体探测器,本文设计了一套自动分析系统,将三个探测器实现实时切换自动分析。该系统从北京谱仪新型气体探测器多气隙电阻板室(Multi-gapResistive Plate Chamber,MRPC)、主漂移室(MDC)、缪子探测器前端混气缸通向BESⅢ中的混合气体中分别抽取少量混合气体,通过气相色谱仪GC7890A用气相色谱法对混合气体质量比分进行实时监测与分析。GC7890A通过长时间监测分析混合气体质量比分,和质量流量计设定质量流量比分相比,前后两者基本一致。表明质量流量计工作在正常状态,气体比分稳定,可以保证探测器实验运行正常。     

在BEPCⅡ/BESⅢ上测量K((892)质量劈裂的Monte Carlo研究

对BEPCⅡ BESⅢ上的J ψ→K±K (892 ) 和J ψ→K0 K (892 ) 0 过程进行了MonteCarlo模拟,对测量K (892 )的质量劈裂的可行性进行了研究.在BESⅢ探测器的设计指标下,采用6×10 8J ψ数据,若输入K (892)0 和K(892)±的质量差为6 0 0MeV ,经过BESⅢ模拟和拟合后的质量差则是5 79±0 16±0 13MeV ,其中第一项误差为统计误差,第二项误差为系统误差.这表明,BESⅢ的建造将为精确测量K (892 )质量劈裂提供极佳机遇.     

低温恒温器设计

文中所述低温恒温器(cryomodule)主要用于近物所ADS注入器Ⅱ超导直线段,可以将粒子能量加速到10MeV。该低温恒温器包含β=0.09的162.5MHz HWR型超导高频腔、超导螺线管及cold BPM等冷质量部件,工作温度为4.2K,工作压力为1.2bar,冷却介质为液氦/氦气。超导腔及螺线管采用同一冷却回路,低温恒温器的设计满足超导腔的使用要求。     

BEPCⅡ束流相关本底的蒙特卡罗模拟研究(Ⅲ)——Touschek效应

介绍了Touschek效应本底研究的意义、Touschek效应的作用原理和建模方法. 使用自主开发及通用的模拟工具, 系统研究了BEPCⅡ工作条件下BESⅢ主要探测器的Touschek本底. 模拟和计算束流寿命的比较表明当前的模拟结果是有参考价值的, 建模方法是可行的. 探测器的模拟结果表明Touschek本底不会影响将来BESⅢ的正常稳定运行, 不会造成探测器的辐照损伤.     

一种新的消色差等时性磁偏转系统

描述了一种新的消色差等时性磁偏转系统．它由二个反对称的预偏磁铁和一个主偏磁铁构成。根据六维传输矩阵导出了系统的消色差和等时性关系式．该系统具有优良的消色差性、等时性和良好的聚焦特性。这种结构紧凑的三磁铁偏转系统适用于自由电子激光器的束流传输。     

BEPC Ⅱ氦低温系统的初步设计

低温超导技术将应用于第二代北京正负电子对撞机(BEPC Ⅱ).文中所设计的大型氦低温系统将为第二代北京正负电子对撞机的三个磁体:超导螺线管磁体、插入四极铁磁体和高频超导腔磁体提供4.5K下800W的冷量和60.0L/h的液氦产量.由于每个用户都有其特定的工作要求,该系统为每个用户配置一个控制杜瓦,以满足磁体的工作要求.     

BESⅢ飞行时间计数器1:1模型的束流测试

在北京正负电子对撞机直线加速器实验束上进行了BESⅢ飞行时间计数器1:1模型的束流测试.利用动量为800MeV/c的电子束,对应用不同包装材料(铝膜和Tyvek)的不同闪烁体(BC408和EJ200)的时间分辨率和光传输衰减长度分别进行测量,以铝膜包装EJ200为最佳选择,其本征时间分辨率(标准偏差)好于90ps，达到BESⅢ的设计指标.     

Event generators at BESⅢ

We present a brief remark and introduction to event generators for tau-charm physics currently used at BESⅢ, including KKMC, BesEvtGen, Bhlumi, Bhwide, Babayaga and inclusive Monte-Carlo event generators. This paper provides basic information on event generators for BESⅢ users.