缺中子同位素的生产和应用

加速器在发现放射性核素上,在早期同位素应用中,作出了自己的贡献。1946年后反应堆生产放射性核素,开始供应各方面的需要,以及从核燃料废水提取放射性核素的发展,使器生产核素受到一定程度的忽视。     

邮票上的物理学史(58)--加速器·物理实验的大型化

加速器是原子核物理学和粒子物理学中的重要仪器.它利用不同形式的电磁场,把各种带电粒子(电子、质子、轻离子、重离子)加速到很高的能量.用加速器加速的高能粒子轰击各种原子核,观察所引起的核反应,就可以深入研究原子核结构及其变化规律.几十年来,人们在加速器上发现了上千种合成的人工放射性核素,发现了绝大部分超核元素,使原子核物理学迅速发展成熟;与此同时,用加速器又发现了上百种新的粒子,包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子,从而建立了粒子物理学.除了用于基础研究之外,大量的小型加速器还广泛应用于同位素生产、肿瘤的诊断和治疗、射线消毒、无损探伤、高分子辐照聚合、材料辐照改性、农作物种子辐照等工、农、医各个领域.     

加速器质谱及其小型化技术

加速器质谱(AMS)是迄今测量长寿命放射性核素灵敏度最高的分析技术,在考古、地质、环境、物理等领域得到了较为广泛的应用.随着技术的不断改进,AMS装置亦朝着小型化方向发展,并也得到了很好应用.对AMS所具有的长寿命放射性核素高灵敏分析能力的关键技术进行了综合论述,并针对小型化AMS系统所采用的特色技术进行了系统介绍.最...     

129I加速器质谱分析研究

通过对129I加速器质谱(AMS)分析中影响敏度和准确度各种参数的研究,如靶电极制备、压样、靶样中辅助介质（Matrix）的选择及使用比例等,优化了用于3 MV加速器质谱仪的SO-110型离子源的条件参数,确定129I-AMS测量的最佳靶电极材料为Cu,最佳的辅助介质为Nb粉末,Nb与AgI样品的最佳体积比为3∶1。在此条件下可以获得稳定且持续的I-束流进行测量129I/127I原子比值,实验测得西安加速器质谱仪的129I/127I本底值为1.5210-14。     

加速器在医学上的应用

全世界加速器总数的约50%是医用加速器,全世界生产的所有放射性核素中80%以上用于医学。加速器生产多种放射性核素供临床诊断治疗和基础医学研究使用。加速器产生的带电粒子束可用于进行活化分析和核反应分析等,次级中子用于中子活化分析,为生物医学提供快速分析手段。加速器可用于对某些不宜进行高温或化学消毒的医疗器械、用具或药品的辐射消毒。加速器治疗肿瘤前景光明。本文将重点讨论上述几个成就突出的领域。     

小型回旋加速器全自动化磁场测量和精密垫补平台研制

针对核医学诊疗对PET医用放射性核素的需求,中国原子能科学研究院正在开展PET医用小型回旋加速器的产业化研究。磁场测量和垫补是回旋加速器生产中的必经环节,小型回旋加速器结构紧凑实现磁场测量仪的全自动化控制是一个难点,解决常规垫补方法加工成本高和周期长的问题是产业化生产的关键。本文详细介绍小型回旋加速器全自动化磁场测量和精密垫补平台的研制,通过多台小型回旋加速器的磁场测量和垫补实践,发展一套快速磁场测量和垫补流程,实现全自动化测量方法缩短磁场测量周期,采用精密垫补算法减少垫补次数。在保证磁场测量和垫补工作高效高质量完成的条件下,极大降低了时间和加工成本,为小型回旋加速器的产业化生产打下基础。目前,中国原子能科学研究院已经完成多台小型回旋加速器的商业化落地。     

带电粒子加速器的基本类型及其技术实现

现代粒子加速器的发展已有100年的历史。给出了粒子加速器主要类型的简单分类图表,从粒子加速器发展过程中相关概念演变和加速器技术逻辑发展的角度,概述了粒子加速器的基本类型、基本工作原理、相应的技术实现途径以及各类加速器的典型的技术特征。     

劳伦斯对回旋加速器的研究

介绍了劳伦斯发明回旋加速器的时代背景与劳伦斯的创新过程,阐述了回旋加速器的工作原理和建造、发展加速器的过程,分析了劳伦斯的成功因素.     

兰州重离子加速器综述

兰州重离子研究装置(HIRFL)是由离子源,注入器(扇聚焦回旋加速器,SFC)和主加速器(分离扇回旋加速器,SSC)组成的。由离子源产生的束流经过注入器SFC的预加速后,通过前束流线注入到主加速器SSC,束流在主加速器加速到最大能量后,由后束流线送到各个实验终端。本文首先介绍了HIRFL的建造过程、束流特性和主要结构。然后描述了SSC和束流线的调束过程、调束方法及运行状态。最后展望了HIRFL广泛的应用前景。     

国际粒子加速器的前沿

人类对于微观世界的探索是粒子加速器发展的驱动力.粒子加速器从20世纪30年代问世以来,不断向更高能量和更好性能挺进.随着研究的深入,粒子加速器一步步从低能发展到高能,从弱聚焦发展到强聚焦,从打静止靶发展到粒子束对撞.更高的能量和更高的亮度是用于高能物理研究的加速器发展的两大前沿.作为多学科研究的平台,同步辐射光源、自由电子激光和散裂中子源等基于加速器的大科学装置也在蓬勃发展.各种低能加速器广泛地应用于国民经济的各个领域.新方法、新技术、新原理层出不穷.文章将讨论国际粒子加速器的前沿.     

近代物理讲座 第六讲 加速器(Ⅰ)

一、序 言 在近代物理学的发展过程中,加速器起了很重要的作用.随着加速器中粒子能量从105eV增加到1011eV,利用它进行研究的领域从核反应扩展到基本粒子反应.至今已发现的各种基本粒子有300多种,其中大部分是靠加速器发现的.图1表示基本粒子被发现的历史和加速器建成的年代对照.图中方框中是粒子名称,上方的英文字母是各个加速器的简称. 加速器在工农业生产、医疗卫生及国防等各方面的应用也越来越广泛.此外,联系着带电粒子的加速问题而发展起来的新思想和新技术,对于其他领域也有很大影响.目前,广泛应用的加速器约有二十来种.下面介绍主要…     

加速器故障分析软件及其在CSNS应用

对加速器运行过程中出现的故障进行准确分析，可有效提升加速器的可靠性及运行效率。而对于一些快速故障过程，必须依赖故障发生时刻存储的高度时间相关和高分辨率的数据，才能进行准确分析。设计了一种用于加速器的故障分析软件，可用于对快速故障进行可靠分析。在中国散裂中子源加速器中进行了应用，该系统非常准确地分析了此前无法定位的大部分束流丢失过程。该故障分析具有一定的通用性，可应用到其它加速器装置。     

7Be在Pd和Au中衰变率变化的相对测量

将HI-13串列加速器次级束流线产生的放射性核素7Be分别注入到Pd和Au中,利用两个高纯锗探测器同时测量7Be EC衰变核素7Li第一激发态放出的478 keV γ射线产额随时间的变化,发现7Be在Pd中的衰变率比在Au中大(0.8±0.2)%,并讨论了衰变率差别与这两种材料的电子亲合势及有效电子密度的关系.     

加速器质谱测量182Hf的效率研究

182Hf是长寿命放射性核素,其半衰期约为9×106 a. 测量环境样品中的182Hf对核天体物理学和核工程的研究具有重要的意义. 加速器质谱(AMS)作为一门超高灵敏核分析技术,可以测量样品中极其微量的182 Hf. 本工作在中国原子能科学研究院HI 13串列加速器核物理国家实验室的AMS装置上对182 Hf的AMS效率进行了测量,得到了初步的测量结果.     

中国加速器驱动次临界系统主加速器初步物理设计

中国加速器驱动次临界系统（C-ADS）计划采用一个平均流强为10 mA的连续波质子加速器作为次临界堆的驱动器,驱动加速器的束流功率为15 MW,最终能量1.5 GeV,其中主加速器是驱动加速器的一个重要部分,完成束流能量从10 MeV到1.5 GeV的加速,所有加速腔均采用超导结构。为了避免频繁束流中断对反应堆的损坏,设计要求驱动加速器在运行过程中束流可以中断的次数非常有限,因此加速器在设计过程植入了容错机制,尝试了各种可能的方法以最大程度地满足C-ADS加速器的高可靠性和稳定性的要求。介绍了C-ADS主加速器的基本设计: 总长度306.4 m, 束流的归一化RMS发射度增长控制在5%以内。总结了各个重要参数选择过程中的考虑以及整个加速段多粒子跟踪模拟的束流动力学结果。     

在线同位素分离器(BRISOL)电源控制系统的研制

北京放射性核素装置在线同位素分离器(BRISOL)是串列加速器升级工程项目中放射性核束的产生与注入部分。它是质量分辨率为1/20 000,能够产生多种放射性核素的物理实验终端。该装置的电源控制系统是在PLC(Programmable Logic controller)框架下构建的基于以太网的分布式控制系统。详细介绍了控制系统的基本结构和工作原理、各种电源的控制方案、安全连锁设计、解决干扰的措施、图形化控制界面的软件设计和数据存储方法。该控制系统已经投入使用,工作稳定可靠。     

高速分幅相机与阳加速器的精密电流同步技术

 针对在阳加速器上进行Z箍缩实验时存在的同步精度低的问题，研究了一套同步触发信号取自加速器输出电流的技术。利用加速器工作电流波形与物理实验现象间的固有延迟时间关系来判断同步的时刻，时间关联的精度可到达ns量级。为了防止加速器对测量系统的影响，根据延迟时间长短的不同情况还研究了光电隔离方式和光纤传输方式，解决了在阳加速器平台上的电磁干扰问题，实现了在阳加速器上进行可靠物理实验的精密测量工作；本触发方式配合高速分幅相机的应用，稳定而可靠地以10 ns间隔、3 ns曝光时间拍摄到了Z箍缩的发展过程。     

国内外加速器发展概述

带电粒子加速器自1930年左右作为探索物质微观结构的手段出现以来,在半世纪多的时间内,获得了十分巨大的发展.它的应用已远远超过早期的单纯的科学研究,而扩大到国民经济、国防建设、医疗卫生等方面.限于篇幅,此处难以全面介绍.下面只谈三个加速器发展的主要方面:即国际上高能加速器发展总貌;国内三大中、高能加速器工程和低能加速器应用概况;最后简单地介绍一下较有希望的新原理及其发展远景. 一、国际高能加速器发展总貌 图1给出加速器能量随年代发展的总的趋势,由图1可以看出: (1)在五十多年的期间,加速器能量提高了约10个数量级.同时,我…     

喷气Z-pinch高速扫描摄影技术研究

 叙述了高速摄影在阳加速器喷气Z-pinch实验中测量等离子体向心运动时的应用，用高速变像管扫描相机首次拍摄到阳加速器喷气负载为氖气状态下产生等离子体压缩过程的扫描像，该扫描像的时间分辨本领很高,可以观察到等离子体内爆压缩阶段整个过程，测得了该过程的直径随时间连续变化曲线。     

核技术的医学应用

 自30年代起医学上就已开始应用原子核来治疗疾病,到了60年代核医学进入发展阶段,80年代开展了γ照相和放射性核素发射计算机断层摄影术,进行了体外竞争放射分析法的各项实验,由此进入了现代核医学的高级发展阶段。核医学是研究放射性核素及其辐射线的医学应用、医学理论基础的新兴学科。