2MeV注入器脉冲电子束时间分辨能谱诊断研究

 介绍了利用磁分析器和电子束产生的契伦科夫辐射光诊断直线感应加速器脉冲电子束时间分辨能谱的原理、方法及诊断系统，对中物院2MeV感应叠加型注入器的2kA强流脉冲电子束时间分辨能谱进行实验诊断，并与二极管电压进行对比分析。测得能量约2.2MeV，60ns内最大能量变化为4%。     

10 lp/mm空间分辨率高能CT系统

报道了基于光阴极S波段电子直线加速器建成的9 MeV高能微焦点射线成像系统“精卫”,X射线束横向尺寸小于100 μm,7 h剂量波动低至1.6%。初步开展成像实验结果表明:双丝像质计清晰分辨13D号丝,丝直径0.05 mm,CT测试卡测得空间分辨率优于10 lp/mm,装置同时兼容电子束能量6～18 MeV可调。     

3.3MeV LIA强流脉冲电子束能谱测量

介绍了用磁分析器和图象处理系统测量强流脉冲电子束能量及能散度的原理和实验研究工作,给出了西南流体物理研究所直线感应加速器的测量结果,电子束最可几能量为3.47MeV,最大能量为3.51MeV,能散度为1.0％,并给出了电子束的能谱分布曲线。磁分析器偏转半径为150mm,偏转角度为90°。     

TRIUMF ARIEL 电子直线加速器设计

 TRIUMF 的三期升级工程(ARIEL) 计划建造一个 50 MeV 平均流强为10 mA的电子直线加速器作为注入器,通过光裂反应生成放射性核素。电子直线加速器包括两个主要部分：注入器和后加速器,注入器完成电子能量从100 keV到10 MeV的转换,随后的后加速器将电子能量从10 MeV加速到50 MeV。电子源拟采用重复频率为650 MHz的热电子枪提供初始能量为100 keV,束长为 171 ps的电子束。束流动力学模拟了几种不同的设计方案以获得最优化的设计,模拟显示通过对腔体以及聚焦元件的仔细设计以及电子枪出射电子的参数选择, 电子束能量在达到50 MeV时束长可以被聚焦到 11.75 ps (对应于1.3 GHz 频率下5.5°) ,并且可以使电子束在超导低温柜中的尺寸保持在1.26 cm以下。     

3.3MeV直线感应加速器的设计和性能

综述3.3MeV直线感应加速器(LIA)的物理工程概貌和束流特性参数测量。所测数据均达到或超过了设计指标。并已成功地做为曙光一号自由电子激光器出光实验的电子束源。目前,拟串接更多的加速组元使加速器的电子束能量达到10MeV,以便同时用于自由电子激光研究和闪光X射线照相。     

12MeV直线感应加速器X光能谱的实验测量

12MeV直线感应加速器能够产生能量～12MeV、流强2.2kA的电子束, 被传输、聚焦后形成～4mm的束斑, 与轫致辐射靶靶作用来产生高剂量的X光. 首先设计了X光探测器, 并利用多层吸收拟合法来对X光能谱进行了测量, 得到了X光的轫致辐射能谱, X光峰值大约在2MeV,最后对实验结果进行了分析.     

10 MeV、>80 Gy/s@1 m的光子FLASH放疗射线源

报道了基于常温射频直线加速器建成的10 MeV光子FLASH放疗射线源样机,采用高平均电流电子束轰击高速旋转辐射转化靶,在距离靶点1 m远处的固体水模内,X射线剂量率达到80.5 Gy/s,达到未来临床实验与推广所需剂量率阈值。     

(BEPC)1.1/1.4GeV电子直线加速器的250MeV段

在北京正负电子对撞机(BEPC)1.1/1.4GeV电子直线加速器的安装阶段,对起始的250MeV段共安排了四次调束试验,1987年5月达到电子束脉冲流强760mA,能量为250MeV;以150MeV、785mA电子束打转换靶,获得能量99MeV、脉冲流强2.5mA的正电子.检验各项技术指标,都符合设计要求,达到国外同类加速器的水平.     

S波段6 MeV边耦合电子直线加速器的设计研究（英文）北大核心CSCD

近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边耦合电子直线加速器,本文对基于该加速器的模拟计算研究进行了介绍。EGUN和HFSS分别用来设计电子枪和边耦合加速结构。通过将EGUN计算得到的电子束流参数和HFSS计算得到的三维电磁场分布数据引入到PARMELA中,完成了对该加速器的多粒子动力学研究。模拟结果显示,所设计的加速器完全能够满足设计指标的要求。最终,在考虑束流负载效应的因素后,完成了边耦合加速结构的微波结构设计。     

一种在线式电子束能量测量方法

针对直线感应电子加速器中的束流特点,设计了一种在线式电子束能量测量方法。该方法使用分析磁铁和束位置探测器对电子束团切片平均能量进行测量,避免了束团取样带来的误差及测量过程对束流的影响,可以实现电子能量的在线测量。使用该方法对某强流直线感应电子加速器的电子束团能量进行了测量,获得了电子束团切片平均能量随时间变化的曲线,能量测量不确定度为0.177 MeV,能散度测量不确定度为0.39%。     

HM-J16双光子电子直线加速器

简要叙述了 HM-J1 6加速器的设计思想和设计特点。设计了一台采用射频功率反馈的射线能量范围为 6～ 1 6Me V的双光子电子直线加速器。其最大辐射野为 4 0 cm× 4 0 cm,双光子剂量率均大于3 60 c Gy/ (min·m)。     

95 MeV射频电子直线加速器辐射防护分析

应相关建设安评、环评、稳评以及职业健康评估的要求,电子加速器设计过程中即应对其辐射情况进行分析。针对电子能量为40～95 MeV可调的光阴极微波电子枪直线加速器,对其辐射源项进行分析,并讨论了可能的辐射防护措施的效果。采用蒙特卡罗软件FLUKA对电子束流和加速器进行建模,通过模拟计算发现,加速器产生的等效剂量分布主要位于废束桶中,废束桶以外辐射剂量迅速下降,在电子加速器实验大厅四周设置混凝土墙体的情况下辐射等效剂量率将随墙体厚度迅速下降。若混凝土墙体厚度设置为1 m,则墙体外工作人员所在区域辐射等效剂量率不高于1 μSv/h量级,能够有效屏蔽加速器产生的电离辐射,给工作人员提供有效防护。研究方法及结果对同能区同类型加速器建设中的辐射分析及辐射防护评估具有一定的参考价值。     

Progress in the beam commissioning of separated function RFQ accelerator

Separated Function RFQ (SFRFQ) was proposed as a post accelerator of RFQ to accelerate heavy ions at low frequency. It introduces gap accelerating in the quadrupole electrodes, and therefore it has higher accelerating efficiency than the conventional RFQ accelerator. The first SFRFQ prototype cavity has been specially designed and constructed as a post accelerator to accelerate O+ beam from 1.03 MeV to 1.64 MeV. Based on accomplishment of low power measurement and high power test, the beam commissioning was carried out to verify its feasibility. The measured energy gain per cell of SFRFQ is 45 keV, which is about 60% higher than that of Peking University Integral Split Ring (ISR) RFQ.     

NSRL-200MeV直线加速器能谱分析系统的设计

 200MeV直线加速器能谱分析系统用来测量直线加速器的束流能谱，为指导直线加速器的调机和了解机器状态提供实验证据。为了克服非成像系统以及分辨率不高的缺点，在NSRL二期工程中对这个系统进行了重新设计，现已安装和调试。叙述了该系统详细的物理设计以及最新的初步实验结果。     

二次电子发射对质子束流测量精度的影响

二次电子发射直接影响法拉第探测器测量质子束流的精度,减小或消除二次电子发射的影响是提高束流测量精度的关键。根据二次电子补偿原理设计了二次电子补偿型同轴法拉第探测器,实验发现探测器测量质子束流强度时不能完全实现二次电子补偿。为改进和完善探测器的设计,从理论上分析了补偿片未能完全消除二次电子对束流测量影响的原因,是由于补偿片前向发射二次电子数目大于收集极后向发射二次电子数目所致。为此设计了质子束穿过金属箔发射二次电子测量装置,测量得到能量为5~10MeV质子穿过10μm厚铜箔时前向与后向发射二次电子产额,验证了理论分析的正确性。     

整体分离环RFQ加速器的研究

阐述了北京大学整体分离环高频四极场（ＩＳＲＲＦＱ）加速器研究所取得的研究成果．分别论述了２６ＭＨｚ３００ｋｅＶＩＳＲＲＦＱ加速器结构、束流动力学设计、高频控制系统、束流试验装置及束流试验；分析了其对Ｎ＋、Ｏ＋、Ｏ－束流试验的研究结果；简述了２６ＭＨｚ１ＭｅＶＲＦＱ加速器束流动力学、加速腔设计及目前的进展 The status of the ISR RFQ accelerators in Peking University is described. The structure of ISR RFQ accelerator, beam dynamics calculation results by PARMTEQ, RF systems, beam transport lines and the beam test evolutions of a 26 MHz 300 keV ISR RFQ accelerator are also presented, respectively. The beam test results for N +, O +, O - particles are analyzed in detail. At last, the development of 1 MeV 26 MHz ISR RFQ accelerator is introduced briefly.     

强流重离子加速器装置的增强器慢引出系统

中国科学院近代物理研究所承担的强流重离子加速器装置目前已进入了初步设计阶段。增强器作为该装置的主加速器,可利用双向涂抹技术将238U35+束的粒子数累积至1.0×1011,并将其从注入能量为17 MeV/u加速至高能量,引出能量的范围为200-835 MeV/u。为了提供s量级的准连续束以开展辐照实验,增强器中设计了慢引出系统,该系统将采用三分之一共振与RF-knockout的引出方法。同步加速器中有两种不同种类的六极磁铁,用于实现色品校正与共振驱动,并在设计中考虑了两者能同时运行并互不影响。针对增强器中不同引出能量的238U35+束,对其相应的稳定接受度模拟结果进行了比较,并给出了在引出静电偏转板处的光学匹配参数,这将为增强器中重离子束的慢引出及放射性次级束流分离器的入口光学设计提供重要的理论依据。     

用于1MeV 分离作用RFQ加速器改造的ECR氧离子源及LEBT系统的研制

An ECR O~ ion source and LEBT system have been developed for the upgrade of 1MeV Integral Split Ring RFQ at Peking University.To satisfy the requirement of RFQ,a more than 10mA oxygen beam has been extracted at 22kV through a 5mm diameter aperture.Its normalized root-mean-square emmitance is less than 0.1π·mm·mrad,which is required by RFQ accelerator.The LEBT matching section is redesigned upon the bench test results.The preliminary results will be presented in this paper.     

Study on the radiation problem caused by electron beam loss in accelerator tubes

The beam dynamic code PARMELA was used to simulate the transportation process of accelerating electrons in S-band SW linacs with different energies of 2.5, 6 and 20 MeV. The results indicated that in the ideal condition, the percentage of electron beam loss was 50% in accelerator tubes. Also we calculated the spectrum, the location and angular distribution of the lost electrons. Calculation performed by Monte Carlo code MCNP demonstrated that the radiation distribution of lost electrons was nearly uniform along the tube axis, the angular distributions of the radiation dose rates of the three tubes were similar, and the highest leaking dose was at the angle of 160° with respect to the axis. The lower the energy of the accelerator, the higher the radiation relative leakage. For the 2.5 MeV accelerator, the maximum dose rate reached 5% of the main dose and the one on the head of the electron gun was 1%, both of which did not meet the eligible protection requirement for accelerators. We adopted different shielding designs for different accelerators. The simulated result showed that the shielded radiation leaking dose rates fulfilled the requirement.