CSR的辐射防护

CSR(cooling storage ring)按计划将于2005年底建成调束,届时从¹²C到²³⁸U的重离子将可以分别被加速到900和400MeV的能量. HIRFL(兰州重离子加速器Heavy Ion Research Facility in Lanzhou)将 用作CSR的注入器. 为了CSR的屏蔽设计,本文利用现有的实验数据计算了由于束流损失产生的中子及其能谱、角分布,同时也估算了屏蔽体外表面的中子剂量、环境中子剂量及天空返照中子剂量. 在源项计算中使用了400MeV/u ¹²C+Cu反应的中子产额、能谱、角分布的实验数据. 计算表明, CSR对环境剂量影响最大的是天空返照中子.     

辐射安全与环境保护工作

本文简要介绍我院辐射安全与环境保护工作的概况．In this paper the activities of radiation safety and environmental protectionwork in CAEP are briefly reviewed.     

环境保护中辐射技术的应用研究

介绍了近年来利用稳定同位素C和N以及放射性元素^7Be和^137Cs作为示踪元素应用在土壤侵蚀、水土流失研究中所取得的重要进展,讨论了电子束辐照和γ射线辐照在工业废水和废气处理的机理及其应用,说明了辐射技术在环境保护中具有重要的作用。The important progresses of studies on water loss and soil erosion using stable carbon, nitrogen isotopes and ^7Be, ^137Cs as tracers is introduced. The mechanisms and applications of the electron beam and y rays irradiation in industrial effluent disposal and tail gas treatment are discussed, which indicates the importances of the irradiation technology in environment protection.     

Damage Mechanism Analysis and Protection Method of Ionizing Radiation Based on Electromagnetic Radiation Characteristics

Russian Physics Journal - This paper studies the damage mechanism and protection method of ionizing radiation damage based on electromagnetic radiation characteristics. In this paper, the...     

CSR的准直安装

 中国科学院近代物理研究所的国家＂九五＂重大科学工程项目，兰州重离子加速器冷却储存环（简称HIRFL-CSR）的准直安装，要安装的元件数量多、范围广、并且精度要求高。为满足这些要求，将引入工程测量控制网的方法，并主要采用新一代测量仪器激光跟踪仪，进行测量和安装任务；并结合新的仪器和方法，建立了CSR准直数据库系统。     

CSR的准直安装

中国科学院近代物理研究所的国家＂九五＂重大科学工程项目,兰州重离子加速器冷却储存环（简称HIRFL-CSR）的准直安装,要安装的元件数量多、范围广、并且精度要求高。为满足这些要求,将引入工程测量控制网的方法,并主要采用新一代测量仪器激光跟踪仪,进行测量和安装任务;并结合新的仪器和方法,建立了CSR准直数据库系统。     

CSR空间电荷效应的研究

针对兰州重离子加速器冷却储存环的流强设计 ,对其空间电荷效应进行了讨论 .随着流强增高和发射度降低 ,束流自作用场效应 (空间电荷效应 )逐渐显现 .散焦的空间电荷力造成的粒子自由振荡频移和束流包络增长 ,带来了不稳定因素 ,这些不稳定因素就限定了储存环的流强极限.Cooler Storage Ring (CSR), an upgrading program planned at the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL), will supply beams with higher quality and intensity. Space charge effects should be considered due to this magnitude of intensity in CSR. The concept and some phenomena of space charge effects are discussed. Space charge intensity limit and space charge tune shift of normal CSR operation are given. It is of significance for the construction and operation of the future facility.     

CSR切割磁铁设计

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL CSR)由一个主环(CSRm)和实验环(CSRe)构成.两个储存环的束流注入与引出都需要借助于切割磁铁的导向来完成.介绍了CSR的切割磁铁的物理设计和二维场计算. In order to satisfy the requirement of beam injection and extraction of CSR, four magnetic septums will be used in the accelerator. In the design, the shape of the lamination is optimized by 2-D magnetic field calculation. Also, in order to decrease the leakage field and obtain a satisfied field distribution, a special auxiliary coil and a shield iron plate are considered and as well as the construction of the septum leg is treated in a special way. As a result, the leakage field is almost...     

兰州冷却储存环上可开展的强子物理研究

介绍了当前强子物理的研究现状和兰州冷却储存环的能量特点,以及国内强子物理专家的分析和建议。在兰州冷却储存环上,可利用中能轻离子束核反应产生强子激发态研究强子内部夸克态的结构和性质、强子性质随核环境的变化和手征对称破缺与部分恢复。尤其是通过兰州冷却储存环上限能区附近的P＋P反应,研究奇异夸克的不对称性和形状因子,寻找超子激发态和pentaquark的实验证据,发现双重子态的实验事例。 According to both the development on badrons physics and the aspect of Lanzhou cooling storage ring （CSR） and based on the analysis and propositions given by experts in China, we propose some hadrons physics program at CSR. The hadron spectroscopy produced in light nucleus collisions at CSR used to probe the quark and gluon structure of hadrons, to study the modification of the hadron properties in nuclear matter and to investigate the spontaneous breaking of the chiral symmetry and its partial restoration. Especially, the proton-proton collisions at beam energies per proton below 2.8 GeV at CSR should be used to measure the strangeness asymmetry and strange form lector, to probe the existence of hyperon and pentaquarks and to find the evidence for the existence of dibaryon.     

CSR放射性次级束流线

兴建中的放射性次级束流线,是兰州重离子冷却储存环中连接主环和实验环的束运线的主要部分.描述它的结构、离子光学,以及二、三阶像差校正.     

Electron cooling experiments in CSR

The six species heavy ion beam was accumulated with the help of electron cooling in the main ring of Cooler Storage Ring of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL-CSR). The ion beam accumulation dependence on the parameters of cooler was investigated experimentally. The 400 MeV/u ¹²C⁶⁺ and 200 MeV/u ¹²⁹Xe⁵⁴⁺ were stored and cooled in the experimental ring CSRe, and the cooling force was measured in different conditions.

     

储存环上的放射性核束流品质计算

为给兰州重离子加速器冷却储存环（ＨＩＲＦＬ－ＣＳＲ）注入放射性核束（ＲＩＢ）提供初始参数，及为ＣＳＲ上ＲＩＢ分离谱仪的物理设计提供依据，对最近几年发展起来的利用弹核碎裂（ＰＦ）、双消色散分离谱仪在线获取和分离所需ＲＩＢ的参数计算方法，进行了系统的总结；给设计中的ＣＳＲ－ＲＩＢ分离谱仪设定一组束流光学参数，在此基础上对一组具有代表性的反应道的部分参数进行了初步计算，并用ＧＡＮＩＬ发展的相关程序ＬＩＳＥ进行了验证．理论与实验均表明，在目前对ＰＦ反应机制尚不能精确描述的情况下，对ＲＩＢ产额的计算结果达到１～２数量级的精度；对ＲＩＢ横向发射度和动量散度的计算结果相对准确. The calculation of the parameters of RIB produced by the projectile fragmentation and separated by an achromatic spectrometer is firstly summarized. The calculation method to the RSPC(the RIB spectrometer between CSR main ring and the experimental ring) is then described. The final results of the yield, the energy spread and the transversal emittance of some typical RIB has been obtained.     

HIRFL与CSR的匹配研究

国家重大科学工程HIRFLCSR冷却储存环计划主环CSRm利用已有的HIRFL作为注入器,为了更好地利用HIRFL加速器的能力,对这两台加速器的匹配在原来的初步考虑的基础上进行了较为详细的研究,提出了分别利用HIRFL自己的注入器SFC单独注入到CSR以及SFC加上主加速器SSC注入到CSR的两套方案,既可以提高HIRFL与CSR的总传输效率,又可以在SFC与CSR联合运行的同时使SSC与另建的小回旋加速器组合加速质子,从而充分提高HIRFL的运行效率.     

基于数字微镜阵列光调制的激光防护系统

提出一种基于数字微镜阵列(DMD)的激光防护系统设计方案, 利用DMD的光调制作用减少强激光对光电成像设备的损坏.详细介绍了系统的工作原理、DMD及CCD的选型、投影光路和光学转换系统的设计, 运用相移莫尔法进行了图像像素的调校.模拟实验结果显示, 该系统可在不同光斑半径和光强的条件下成功识别激光光斑中心点的像素坐标和半径, 实现对光斑对应区域的微反射镜控制, 激光光强可衰减70%以上.     

CSR注入引出高压静电偏转板设计

利用3维电磁场计算程序MAFIA对CSR注入引出静电偏转板的物理结构进行了理论设计。该偏转板高压电极材料采用表面经过阳极氧化处理的锻铝板材,倒角半径为20mm,电极半宽度60mm,其几何形状能够同时满足电场均匀性、耐压性及机械强度的要求,切割板电极采用半钨丝半钽板的结构,入口厚度不大于0.1mm。在设计基础上制造了偏转板模型,并对之进行了真空模拟试验,结果证明该高压静电偏转板的设计方案是合理的,基本满足物理实验要求。     

CSR注入引出高压静电偏转板设计

 利用3维电磁场计算程序MAFIA对CSR注入引出静电偏转板的物理结构进行了理论设计。该偏转板高压电极材料采用表面经过阳极氧化处理的锻铝板材,倒角半径为20mm,电极半宽度60mm,其几何形状能够同时满足电场均匀性、耐压性及机械强度的要求,切割板电极采用半钨丝半钽板的结构,入口厚度不大于0.1mm。在设计基础上制造了偏转板模型,并对之进行了真空模拟试验,结果证明该高压静电偏转板的设计方案是合理的,基本满足物理实验要求。     

CSR纵向束团压缩腔研究

针对兰州重离子加速器冷却储存环的发展目标,为了满足高能量密度（涉及重离子驱动惯性约束核聚变新能源）等物理研究的需要, 使用三维电磁场计算程序MAFIA研究了一种新型的适用于CSR的纵向束团压缩腔。 此纵向束团压缩腔采用高磁导率软磁合金材料进行加载,相比于铁氧体加载的高频腔, 可以得到高的电场梯度。以250 MeV/u的238U72+离子为例进行了模拟计算, 得出了此纵向束团压缩腔的工作频率为1.15 MHz, 峰值工作电压为80 kV, 由两个1/4波长同轴谐振腔组成, 每个谐振腔峰值工作电压为40 kV,能够满足在CSR上进行纵向束团压缩的要求。 The scheme of longitudinal bunch compression cavity for the Cooling Storage Ring(CSR) is an important issue. Plasma physics experiments require high density heavy ion beam and short pulsed bunch, which can be produced by non adiabatic compression of bunch implemented by a fast compression with 90° rotation in the longitudinal phase space. The phase space rotation in fast compression is initiated by a fast jump of the RF voltage amplitude. For this purpose, the CSR longitudinal bunch compression cavity, loaded with FINEMET FT 1M is studied and simulated with MAFIA code. In this paper, the CSR longitudinal bunch compression cavity is simulated and the initial bunch length of 238U72+ with 250 MeV/u will be compressed from 200 ns to 50 ns. The construction and RF properties of the CSR longitudinal bunch compression cavity are simulated and calculated also with MAFIA code. The operation frequency of the cavity is 1.15 MHz with peak voltage of 80kV, and the cavity can be used to compress heavy ions in the CSR.     

CSR上可能的超核物理研究

对近年来超核物理在理论上及实验上的进展作了简介, 结合即将建成的兰州重离子加速器, 给出了一些可行性的超核物理研究.     

CSR60°二极C型铁磁场特性的研究

兰州重离子加速器冷却储存环主环注入线二极C型磁铁首次采用了磁极头中埋置垫补线圈调整磁场均匀度的设计.在其磁场测量中,使用了点测和积分测量的方法对其各方面特性参数进行了测量,并对积分场的测量结果以及内置垫补线圈对均匀场的垫补效果进行了详细的非线性分析.