“神龙一号”轫致辐射靶设计

利用数值模拟方法,设计了"神龙一号"直线感应加速器的轫致辐射靶的靶材及结构。实验测量了钽叠靶所产生的X光照射量和X光焦斑,得到转换靶正前方1m处的X光照射量在0.103C/kg以上,产生的X光焦斑小于1.5mm,满足"神龙一号"轫致辐射靶的设计要求。     

国产非晶磁芯应用于感应加速组元的可行性研究

介绍了国产非晶合金应用于感应加速组元的可行性研究的初步结果. 采用国产1K101型铁基非晶合金(FeSiB)~带材, 研制了非晶磁芯, 并利用加速腔(或实验腔)对研制的非晶磁芯的磁性能、绝缘性能和稳定性等方面进行了研究. 高压单脉冲实验可获得脉冲幅度为240kV、脉冲前沿为17ns(10%—90%)、脉冲平顶为72ns(±1%)的单脉冲; 高压猝发三脉冲实验可获得前沿35ns、脉冲平顶60ns的三脉冲, 磁芯的有效平均磁密跳变为1.41T. 耐压实验研究中, 得到了电压幅值为282kV的三脉冲. 非晶磁芯的性能稳定, 满足感应加速组元对磁芯性能的要求.     

国产非晶磁芯应用于感应加速组元的可行性研究

介绍了国产非晶合金应用于感应加速组元的可行性研究的初步结果.采用国产1K101型铁基非晶合金(FeSiB)带材,研制了非晶磁芯,并利用加速腔(或实验腔)对研制的非晶磁芯的磁性能、绝缘性能和稳定性等方面进行了研究.高压单脉冲实验可获得脉冲幅度为240kV、脉冲前沿为17璐(10%-90%)、脉冲平顶为72ns(±1%)的单脉冲;高压猝发三脉冲实验可获得前沿35ns、脉冲平顶60ns的三脉冲,磁芯的有效平均磁密跳变为1.41T.耐压实验研究中,得到了电压幅值为282kV的三脉冲.非晶磁芯的性能稳定,满足感应加速组元对磁芯性能的要求.     

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。     

双轴准直测量调节系统

根据"神龙一号"和"神龙二号"两台直线感应加速器的直线性偏差不超过±0.2 mm、角度误差不超过±2″和高程误差不超过±0.2 mm的总体精度要求,分析了影响准直安装精度的主要因素和误差限定值;确定了采用激光跟踪仪、全站仪和水准仪相结合,建立包括大六边形网和小四边形网两个层次的高精度控制测量网;再通过专门设计的串并联精密调节机构,依据合理的准直安装工艺达到准直安装的精度要求。经过在"神龙一号"直线加速器准直安装的验证,此方法满足精度要求。     

径向馈入和轴向馈入对感应加速腔性能的影响

 感应加速腔有径向馈入和轴向馈入两种常用的脉冲功率馈入方式。在理论上分析了不同功率馈入方式对感应加速腔输出电压平顶的影响，并对分析结果进行实验论证。实验采用1B2C结构，用相同的脉冲功率源馈入径向腔和轴向腔，测量此两种加速腔的电压波形。测得轴向腔±1％电压平顶时间为61 ns，径向腔±1％电压平顶时间为62 ns，两种腔都可满足±1%电压平顶大于60 ns的要求。此外对不同功率馈入方式导致的横向阻抗的变化进行了数值模拟，分别计算了采用这两种馈入方式的加速腔模型的横向阻抗，发现轴向加速腔的横向阻抗较小。     

12MeV LIA前级真空系统控制改进

真空辅助系统的能力直接影响到12MeV直线感应电子加速器运动和实验，通过对真空辅助系统控制线路的重新设计，改进了真空系统的自动控制运行能力，由单机单组的低真空设备改进为分组成套运行方式，并采用自动控制程序，实现了两套机组运行相互补充，并进行了人为故障试验，验证了改进后的真空系统的可行性。