中国散裂中子源直线射频功率源系统的研制

中国散裂中子源加速器质子束流加速能量为1.6 GeV,重复频率为25 Hz,撞击固体金属靶产生散射中子,一期工程的打靶束流功率为100 kW。直线加速器的设计束流流强为15 mA,输出能量为81 MeV。射频加速和聚束系统包括一台射频四极场加速器、中能束流传输线的两个聚束器、四节漂移管直线加速器加速腔和直线-环束流传输线的一个散束器,与之相对应,共有8个单元在线运行的射频功率源为其提供所需的射频功率。目前,直线射频功率源系统预研项目已全部完成,各项性能参数均已达到设计指标,当前正处在批产安装调试阶段。151013     

强流射频四极加速器输入耦合环的物理设计研究

 详细讨论了强流射频四极加速器高频输入耦合环的一些基本问题，完成了高频输入耦合环的初步物理设计. 利用二维程序Superfish 的一些结果，确定了耦合环的大小，计算了耦合环的功耗，并对构成耦合环导线的粗细进行了估算。该耦合环的物理设计可作为耦合环试验的基础，同时，也可作为三维程序HFSS 模拟计算的起点。     

强流质子RFQ加速器高频数字低电平控制系统

强流质子RFQ加速器加速场的频率为352.2 MHz,加速场幅度和相位的精度分别要求控制在±1%和±1°的范围,为了达到这一要求,设计了一套数字低电平控制系统,该系统包括加速场的幅度和相位控制、腔体的谐振频率控制和高功率射频连锁保护3个部分。腔体采样信号的下变频及反馈激励信号的上变频由模拟器件来完成。幅相实时反馈处理过程采用数字I/Q解调的方法,在1块stratixⅡ的FPGA板上实现,板上另有3块DSP用于通信和协助FPGA进行数据处理。系统完成后与RFQ加速器进行联机调试,测试结果基本满足控制精度的要求。     

230U重离子衰变的观测

利用35MeV的质子束轰击ThO₂粉末靶,通过²³²Th(p,3n)反应产生²³⁰Pa核,经用放射化学方法分离出²³⁰Pa核并制成²³⁰Pa→²³⁰U测量源.用聚乙烯对苯二酸酯固体核径迹探测器记录其发射的重离子径迹.经248天的收集,观测到了两个²³⁰U→²⁰⁸Ph+²²Ne衰变事件,相对于α衰变的分支比为(1.3±0.8)×10^－14.     

超铀区缺中子新同位素~（235）Am的合成与鉴别

用３５ＭｅＶ质子轰击同位素靶２３８Ｐｕ，通过２３８Ｐｕ（Ｐ，４ｎ）２３５Ａｍ反应，合成了新的缺中子同位素２３５Ａｍ．利用Ｈｅ－ｊｅｔ及毛细管传输技术收集反应产物，然后用放射化学法除去产物中的裂变碎片并分离出Ａｍ活性．根据观测到的２３５Ｐｕ的衰变Ｙ及ＮＰ的特征Ｘ射线的生长－衰变行为和Ｘ－Ｙ符合测量，肯定了２３５Ａｍ的首次合成，测得２３５Ａｍ的半衰期为１５±５ｍｉｎ．     

新同位素235Am的产生与鉴别

一种缺中子新同位素２３５Ａｍ通过２３８Ｐｕ（ｐ,４ｎ）２３５Ａｍ反应而产生．产物借助Ｈｅ－ｊｅｔ系统的传输,快化学分离以及γ、Ｘ射线和γ－Ｘ（γ）符合测量等得到鉴别,测得其半衰期为１５±５ｍｉｎ． A new neutron deficient isotope 235 Am was produced via 238 Pu(p,4n) 235 Am reaction. The products were identified by means of the transporting of He jet system, separating of rapid radiochemical method and measuring of γ and X rays as well as X γ coincidence. The measured half life of 235 Am is 15±5min.     

超铀区缺中子新同位素235Am的合成与鉴别

用35MeV质子轰击同位素靶²³⁸Pu,通过²³⁸Pu(P,4n)²³⁵Am反应,合成了新的缺中子同位素²³⁵Am.利用He-jet及毛细管传输技术收集反应产物,然后用放射化学法除去产物中的裂变碎片并分离出Am活性.根据观测到的²³⁵Pu的衰变Y及NP的特征X射线的生长-衰变行为和X-Y符合测量,肯定了²³⁵Am的首次合成,测得²³⁵Am的半衰期为15±5min.     

超铀区缺中子新同位素235Am的合成与鉴别

用35MeV质子轰击稀有放射性同位素靶²³⁸Pu生成了一种新的超铀缺中子同位素²³⁵Am.产物借助氦喷嘴系统的传输及收集、放射化学方法的分离与纯化,γ射线、X射线及γ-X(γ)符合关系的测量等,明确地鉴别出²³⁵Am的合成,并测得其半衰期为(15±5)min.     

铁氧体填充不调谐加速腔模型研究

在医用质子同步加速器方案中,采用铁氧体加载的不调谐高频加速腔,为进行原理验证和实验研究,制作了一台不调谐腔模型,模型腔为圆柱形同轴腔,腔内用铁氧体环填充,在同步加速器工作频率范围内,模型腔可基本实现与功率源的阻抗匹配.     

医用质子直线加速器的设计研究

讨论用于治癌的低束流高能量质子直线加速器的初步物理设计.采用短脉冲和高重复频率的S波段的加速结构,类似于医用电子直线加速器.总长26m,由离子源、RFQ、DTL、SCDTL及SCL组成,能量经70—200MeV有八档可调,平均束流强度10—40nA.