加速器束流诊断技术的新进展

介绍了加速器束流诊断技术的新进展, 包括束流位置测量技术、束团横向尺寸测量技术和束团长度测量技术. 束流位置测量技术主要介绍具有高位置分辨率的腔型束流位置检测器和数字束流位置处理技术. 束团尺寸测量技术主要介绍高空间分辨率的激光丝扫描器、光学渡越辐射和光学衍射辐射技术. 束团长度测量技术主要介绍高时间分辨率的相干辐射光谱技术、RF横向偏转腔、RF零相位技术和电光采样技术.     

瞬态光学渡越辐射测量系统的设计

针对在神龙一号上进行电子束瞬态发射度的测量要求,建立了一套利用光学渡越辐射原理进行电子束发射度测量的瞬态测量系统,该测量系统瞬态测量时间最快约10 ns,并获得了神龙一号发射的脉冲电子束的束斑及发散角,典型值分别为约9 mm和10.5 mrad,实现了电子束发散角和束斑的同时测量,为在神龙一号上进行的时间分辨测量系统的研究奠定了基础。     

瞬态光学渡越辐射测量系统的设计

针对在神龙一号上进行电子束瞬态发射度的测量要求,建立了一套利用光学渡越辐射原理进行电子束发射度测量的瞬态测量系统,该测量系统瞬态测量时间最快约10ns,并获得了神龙一号发射的脉冲电子束的束斑及发散角,典型值分别为约9mm和10.5mrad,实现了电子束发散角和束斑的同时测量,为在神龙一号上进行的时间分辨测量系统的研究奠定了基础。     

渡越辐射在强流电子束诊断中的应用

文中描述了渡越辐射用于束流诊断的理论依据,介绍了利用渡越辐射对18MeV,2.7kA的强流脉冲电子束进行诊断的实验方案,介绍了在强流束测量中遇到的困难和解决方法.实验中获得了渡越辐射的特征图案,并对特征图案进行了分析,得到了测量时应该使用偏振片的结论.据此,利用渡越辐射测量了强流脉冲束的剖面、能量、发散角.并采用渡越辐射与切伦科夫辐射相结合的方法，用切伦科夫辐射测量束剖面,用渡越辐射测量能量和发散角,在同一次实验中获得了强流脉冲束的归一化发射度.     

利用光学渡越辐射进行强流束诊断

描述了光学渡越辐射用于束流诊断的理论依据,介绍了利用光学渡越辐射对18MeV,2.7kA的强流脉冲电子束进行诊断的实验方案。在解决了在强流束测量中强背景干扰等问题后,获得了光学渡越辐射的特征图案,据此测量了强流脉冲束的剖面、能量、发散角和发射度。初步的实验结果表明,光学渡越辐射方法是强流束诊断的一种有效手段。     

利用光学渡越辐射进行强流束诊断

 描述了光学渡越辐射用于束流诊断的理论依据，介绍了利用光学渡越辐射对18MeV，2.7kA的强流脉冲电子束进行诊断的实验方案。在解决了在强流束测量中强背景干扰等问题后，获得了光学渡越辐射的特征图案，据此测量了强流脉冲束的剖面、能量、发散角和发射度。初步的实验结果表明，光学渡越辐射方法是强流束诊断的一种有效手段。     

具有时间分辨能力的强流电子束束剖面测量系统

高能强流电子束的束参数测量是加速器研制过程中重要的一项测量工作,由于光学渡越辐射具有时间响应快、分辨率高等特点而被用于测量电子束的具有时间分辨能力的束剖面、发散角、能量等多个参数;通过电子束束参数的时间分辨测量则能够了解电子束产生、输运中的问题,非常有利于加速器的研究与调试。一种具有时间分辨能力的、利用光学渡越辐射进行高能强流电子束束斑测量的系统在中国工程物理研究院被建立起来,并在12 MeV LIA的电子束束斑的测量中用于电子束传输研究,该系统拍摄图像的间隔时间最小为10 ns,最小的曝光时间为3 ns,具有一次可以拍摄8幅图像的能力,并获得了12 MeV LIA约100 ns内相应的时间分辨的束斑变化情况,观察到了一些过去未观察到的现象,为加速器的研究提供了又一个新测试方法。     

具有时间分辨能力的强流电子束束剖面测量系统

 高能强流电子束的束参数测量是加速器研制过程中重要的一项测量工作,由于光学渡越辐射具有时间响应快、分辨率高等特点而被用于测量电子束的具有时间分辨能力的束剖面、发散角、能量等多个参数;通过电子束束参数的时间分辨测量则能够了解电子束产生、输运中的问题,非常有利于加速器的研究与调试。一种具有时间分辨能力的、利用光学渡越辐射进行高能强流电子束束斑测量的系统在中国工程物理研究院被建立起来,并在12 MeV LIA的电子束束斑的测量中用于电子束传输研究,该系统拍摄图像的间隔时间最小为10 ns,最小的曝光时间为3 ns,具有一次可以拍摄8幅图像的能力,并获得了12 MeV LIA约100 ns内相应的时间分辨的束斑变化情况,观察到了一些过去未观察到的现象,为加速器的研究提供了又一个新测试方法。     

加速器束流测量中的数字系统设计

加速器柬流测量系统中的数字技术主要是处理安装在真空管道里的探测器感应出的束流电信号,这个电信号包含丰富的束流信息,如柬流位置,工作点,束团长度等,所以采用一套数字化平台,经过不同的软件分析,就可得到许多的加速器束流参数.本论文为建立这样一套数字化平台做了一些尝试,设计了高速高精度采样处理系?它采用软件无线技术,包含独立的四通道高速中频采样处理电路.本系统已经在HLS上采用频率谐波法测量了束团长度,另外在实验室配以RF前端模块模拟了BPM测量.达到了预先的设计目标.最后提出了对系统的改进,可以采用Ethernet代替VME总线,在500MHz直接采样,及使用FPGA来实现DDC,SP,IFO,thernet等功能,这些将是下一步设计目标,最终实现.商业化产品的目的.     

具有时间分辨能力的高能强流电子束光学渡越辐射测量系统

光学渡越辐射作为高能强流电子束束流参数测量的一种方式, 具有时间响应快、分辨率高等特点, 可以测量电子束的束剖面、发散角、能量等多个参数；通过电子束束参数的时间分辨测量则能够了解电子束产生、运输中的问题, 非常有利于加速器的研究与调试. 一种具有时间分辨能力的、利用光学渡越辐射进行高能强流电子束参数测量的系统被建立起来, 并应用到了18.5MeV, 2.5kA, 90ns的实际的电子束束参数的在线测量中, 具有以10ns的时间间隔和3ns的曝光时间来获得90ns内相应的时间分辨的束发射度的变化值的能力, 为加速器的研究提供了又一个强有力的测试手段. 该系统具有的时间分辨能力最高到达10ns, 一次可以拍摄到8幅图像, 最小的曝光时间为3ns, 图像分辨率为1376×1035, 幅面可以达到φ80mm以上.     

RIBLL束流诊断

描述了兰州放射性离子次级束流线(RIBLL)上研制并安装使用的放射性束流(RIB)诊断装置的种类、结构、性能及在AIBLL上的位置和功能.重点叙述了以光纤为基础的几种诊断元件,它们探测效率高、响应时间快、制作容易、性能稳定.给出了RIB¹⁷N等高图,说明诊断装置辅助MBLL得到RIB的水平.     

LBNL14GHz离子源AECR-U的最新进展

A radial sputter probe has been developed for the AECR-U as an additional method of producing metal ion beams.Negative voltage is applied to the probe to incite collisions with target atoms,thereby sputtering material into the plasma.The sputter probe is positioned through one of the 6 radial access slots between the permanent hexapole structure of the AECR-U.The probe position can be varied with respect to the inner edge of the hexapole magnet structure.Charge state distributions and peak beam intensities at bias voltages up to-5kV were obtained for gold samples at varying distances of the probe with respect to the plasma.For high charge states production the radial position with respect to the plasma was more sensitive than for the medium and lower charge states.For high charge state ion production the probe was optimized at a distance of 0.6cm inside the chamber wall(4.1cm from the center of the chamber).Stable beams with peak intensities of up to 28eμA of Au~(24 ) and 1.42eμA of Au~(41 ) have been produced using the sputter probe technique. In addition,a solid state circuit under development by Scientific Solutions,Inc which provides a bandwidth up to 100MHz was used to drive the 14GHz klystron amplifier for the LBNL AECR-U ion source.Various broadband and discrete heating modes were tested and the results for high charge state ion production were compared with single frequency heating.     

New Developments in Laser Diagnostics for Tokamak Plasmas

New types of infrared and far-infrared lasers can be used to make otherwise impossible measurements of plasma parameters in the next generation of large tokamaks. Recent progress in the development of such new diagnostic techniques is reviewed.     

衍射辐射及其在电子束诊断中的应用

衍射辐射是由于运动的带电粒子遇到随空间变化的电介质而由感应电流产生的一种辐射. 衍射辐射由于其非阻拦性, 多参数性, 可在线性, 非常适合下一代对撞机和第四代光源的电子束诊断. 简要介绍了其物理机制, 系统的讨论了其在电子束诊断中的应用.     

密度泛函理论的若干进步

密度泛函理论（ＤＦＴ）作为处理非均匀相互作用多粒子体系的近似方法已经在计算凝聚态物理、计算材料科学和计算量子化学诸多领域取得巨大成功并获得广泛应用。然而它也存在一些被广泛关注的弱点或困难。例如关于激发态问题,强关联问题和处理大原子数复杂体系方面的困难。本将针对ＤＦＴ在以上三方面的问题,评述近年来的主要努力和进展。着重量介绍最近发展的含时间密度泛函理论（ＴＤＦＴ）,它有可能发展成为处理激发态问题的标准方法。关于强电子关联体系的处理,主要介绍ＬＤＡ以外的新发展,包括ＬＤＡ＋＋方法和计及动力学平均场理论的ＬＤＡ＋ＤＭＦＴ方法。最后,评述ＤＦＴ框架内的线性标度Ｏｒｄｅｒ－Ｎ算法的物理基础和主要策略。该算法将在处理大原子数复杂体系问题上发挥重要作用。     

Recent Developments in Ion Mobility Spectrometry

Abstract

The general principles and technical implementations of traditional time-of-flight ion mobility spectrometers and analyzers with field-dependent mobilities were reviewed in our last article in this journal. Recent advances in instrumentation and new applications since 2006 are highlighted in this review. In addition to traditional applications as military chemical-agent detectors, ion mobility techniques have become popular for different purposes. Though ion mobility spectrometry was solely used as vapor sensor in the past decades, further developments in ionization techniques (especially electrospray ionization) now permit its routine use for the analysis of liquid samples. The coupling of ion mobility spectrometry with selective sample preparation techniques such as molecular-imprinted polymers, coupling with chromatographic techniques, the use of dopants, and application of selective ionization sources has led to an expanded number of applications in industrial and environmental analysis with complex sample matrices due to an improved selectivity in comparison with traditional stand-alone spectrometers. Furthermore, new developments in hyphenated techniques, especially ion mobility–mass spectrometry couplings, has resulted in an increased number of new applications for the analysis of biomolecules and pharmaceutical samples and in clinical diagnostics.     

Some Recent Developments in Twin-Fluid Atomization

The results of recent researches on twin-fluid atomization are briefly reviewed, with particular emphasis on the effects of air and liquid properties on mean drop size. It is stressed that no single equation for the mean drop sizes produced in twin-fluid atomization can satisfactorily correlate all the experimental data from any given atomizer. This is because for all types of atomizers the mechanism of liquid breakup changes from one basic mode to another with changes in atomizer operating conditions and/or liquid properties. These different modes of atomization exhibit different dependencies on atomizer dimensions and various physical properties such as liquid viscosity and air density. Equations for estimating the mean drop sizes produced in the various modes of twin-fluid atomization are presented and discussed.