用于10MeV LIA的储能Marx发生器

描述用于１０ＭｅＶ直线感应加速器的高密度储能Ｍａｒｘ发生器的物理设计、实验调试及运行结果。该装置已达到下列技术指标：储能密度２０ｋＪ／ｍ＾３、“树立”时间不大于０．２μｓ、抖动不大于４５ｎｓ、上升前沿不大于０．２μｓ。     

LIA Blumlein同轴场畸变开关中位偏置方法

叙述了Ｂｌｕｍｌｅｉｎ的同轴场畸变开关触发极中位偏置方法，即利用Ｂｌｕｍｌｅｉｎ的充电Ｍａｒｘ的中间抽头经电感线圈对触发脉冲发散装置充电的过程自动实现中位偏置，取代了原设计的硫酸铜水阻分压偏置的方法，使加速器运行更加稳定可靠。     

组元段精密安装过程分析

数十米长的直线感应加速器由几十个组元连接组成,每四个组元和一个多功能腔为一段,共用一个精密调节支架,调节支架结构和组元间安装方式对同轴度有非常大的影响\[1\]。利用ANSYS软件对加速器组元安装进行了有限元分析计算,计算模型中主要考虑了在重力、螺栓预紧力和螺母与法兰面的摩擦力的作用下加速器组元的位移和变形,并对在装配过程中导致同轴度变化的影响因素进行分析,得出了今后装配和设计中要遵循的规律。     

高能工业CT电子直线加速器焦点测量方法与装置研制

电子直线加速器焦点尺寸是影响高能工业CT空间分辨率等关键技术指标的主要因素之一。IEC 62976-2021和GB/T 20129-2015的“三明治”法（或称叠片法）是现行的无损检测用电子直线加速器焦点测试标准。但在实际操作中,该方法不仅过程繁琐,且在胶片曝光、冲洗、条纹计数等过程中人为因素影响大。此外,理论仿真发现“三明治”测试模块的金属片及塑胶片厚度对测量结果影响的误差超过±12.5%。针对该方法的不足,研究并设计了一套焦点测量方法和装置——狭缝平移扫描法及装置,并进行焦点扫描测试和CT空间分辨率验证等实验。结果表明,所提方法相对于“三明治”法,测量结果客观、准确、重复性好,这对于电子直线加速器的焦点尺寸精确测量和高能工业CT系统性能评估和优化设计具有重要意义。     

冷链食品包装箱表面消毒灭菌小型电子帘加速器的研制

研制了冷链食品包装箱表面辐照消毒灭菌成套装置,重点针对装置的核心部件小型电子帘加速器进行设计和调试,应用E-gun电子束轨迹跟踪程序对加速器的束流光学进行了计算,合理设计了栅极和聚焦极形状,获得了对束流包络的理想控制,应用多物理场仿真软件CST进行高压结构优化,使电子帘阴极表面高压区电场分布均匀,降低了打火几率。对电子帘加速器进行了整机调试,针对调试中出现的高压打火现象进行了分析,并给出了结构优化设计方案,使得最终调试主要技术参数达到了140 keV/20 mA,束流不均匀度小于10%。通过了连续8 h稳定性运行测试,达到了工业加速器辐照应用标准。     

HLS-Ⅱ直线加速器能量调节及应用

为了高效地对直线加速器输出束流能量进行调节,设计了合肥光源（HLS-II）直线加速器束流能量调节方案。该方案在调试阶段通过能谱分析系统观察束团状态并测量束流能量,储存环注入阶段使用3个束流位置探测器（BPM）对束流能量进行在线测量;使用自动相位扫描程序对速调管输出相位进行扫描,获得各加速段的能量增益公式;定量调节速调管的输出相位和高压,实现直线加速器输出束流能量的快速调节。在线应用结果表明,该方案能快速实现束流能量调节,调节后的束流具有良好品质,束流横向能散小于0.22%,注入速率明显改善。     

基于深度学习的CSNS加速器预警系统样机

为了能在中国散裂中子源（CSNS）加速器的部分故障发生前发出预警信息,利用深度学习建立了基于CSNS加速器真空度和漂移管直线加速器（DTL）温度的特征模型,开发了一套CSNS加速器预警系统样机。该样机基于实验物理及工业控制系统（EPICS）架构搭建,主要由训练、识别和信息发布3部分组成,采用Python进行程序设计开发,实现了训练样本获取、深度学习网络设计和训练、在线识别和信息发布等功能。测试结果表明,该样机对基于CSNS加速器真空度和DTL温度历史数据生成的测试集的准确率达98.4%,且能根据实时数据识别出CSNS加速器真空度和DTL温度的异常,并能发出预警信息,证明了其可行性和有效性。     

BEPC II直线加速器数字BPM前端调理电路的研制

针对北京正负电子对撞机改造工程（BEPC II）直线加速器束流位置测量电子学系统故障率上升这一现状,结合BEPC II直线加速器束流参数以及BPM电子学ADC芯片带通采样的需求,设计了隔离度高、幅相一致性好的数字BPM射频前端电子学模块。数字BPM电子学系统采用MicroTCA 4.0系统架构,以FPGA作为主控制器,基于EDA软件开发设计。重点介绍了射频前端电子学模块中射频功率放大器、数字可调衰减器、带通滤波器等设计和实验室及在线测试结果。BEPC II对撞模式下,使用正电子束流,完成电子学系统在线测试,x方向位置测量精度约为38.46 μm,y方向位置测量精度约为26.16 μm,其测量精度和系统稳定性优于商用模拟BPM电子学模块,能够满足BEPC II直线加速器束流位置测量需求。     

Influence of spatiotemporal coupling on the capture-and-acceleration-scenario vacuum electron acceleration by ultrashort pulsed laser beam

This paper investigates the properties of the ultrashort pulsed beam aimed to the capture-and-acceleration-scenario (CAS) vacuum electron acceleration. The result shows that the spatiotemporal distribution of the phase velocity, the longitudinal component of the electric field and the acceleration quality factor are qualitatively similar to that of the continuous-wave Gaussian beam, and are slightly influenced by the spatiotemporal coupling of the ultrashort pulsed beam. When the pulse is compressed to an ultrashort one in which the pulse duration T_FWHM <5T₀, the variation of the maximum net energy gain due to the carrier-envelope phase is a crucial disadvantage in the CAS acceleration process.     

激光与同步车射结合的技术及其应用

综述了同步辐射光源与激光结合的实验技术及其在物理、化学、材料科学等方面的一些应用。