HIAF及CiADS项目进展与展望

强流重离子加速器（HIAF）及加速器驱动嬗变研究装置（CiADS）是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对未来发展进行了展望。High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF) and China initiative Accelerator Driven System (CiADS) are among 16 national research facilities built as a priority during China's Twelfth Five Year Plan. In this paper, the scientific feasibility, structures and the features of HIAF and CiADS are briefly summarized. Meanwhile, their present construction progresses are reported and their developments in the near future are outlined.     

我国粒子加速器的发展和展望

我国粒子加速器在８０年代里有了相当大的发展．三大加速器建设工程的完成，标志着我国已具有了建造大型加速器的能力．粒子加速器技术在一些方面已达到了国际上８０年代中期的水平，低能小加速器的应用出现了新的形势，一些相关的工业技术得到了相应的发展．当然，与国际上新技术、高技术日新月异的发展形势相比，我们仍然存在着很大的差距．本文试图纵观世界上粒子加速器的发展，分析我国粒子加速器所处的地位和今后的发展．     

自适应光学进展及展望

1953年Babcock首先提出自适应光学的概念,近四十年来自适应光学在理论、系统及单元技术研究方面取得突出进展,正步入成熟应用期,当今世界上任何大型光学系统的研究均离不开自适应光学的支持,其应用范围正向各个门类的光学仪器扩展。     

GANIL的三个主要实验装置介绍

法国GANIL 加速器于1983年1月开始进行物理实验,其能量范围为20—100MeV/u,柬流强度范围为1.5×10~(12)粒子/秒(94MeV/u~(16)O)到2×10~9粒子/秒(23MeV/u~(100)Mo)。加速器提供了相当好的束流品质,束流能量分辨好于10~(-3),水平发散度和垂直发散度小于5π毫米毫弧度[1]。由于GANIL 是国际上较早达到中能区的重离子加速器,并且具有相当强的束流强度,所以它的实验装置和物理工作引起了广泛的兴趣。图1是GANIL 的实验区,本文主要介绍它的三个主要装置.     

国内外加速器极高真空技术进展

介绍了国内外要求在极高真空条件下运行的部分粒子加速器概况; 极高真空系统材料选择和处理工艺方面的进展; 真空获得设备的选择和抽气方法的创新性进展; 极高真空条件下的检漏方法研究及极高真空度的测量和校准现状.     

GANIL有机金属离子束流的现状报告

Previous experiments with organo-metallic compounds like ferrocene,nickelocene and magnesocene showed that a pure spectrum must be obtained on the residual gas mass analyser before running successfully on the ion source.In collaboration with the chemistry department of the University of Caen,LCMT-ENSI Caen,the synthesis of these metallocene compounds has been studied to provide enriched isotopic compounds to GANIL’s users.The chemical transformation yields were 90%,80% and 43%,respectively.Vanadocene, chromocene,colbatocene and ruthenocene compounds have first been studied with a gas mass analyser and then successfully tested on the ECR 4M ion source at GANIL.Some 15eμA of ~(51)V~(11 ),20eμA of ~(52)Cr~(11 ), 22eμA of 59Co~(11 ),and 17eμA of ~(102)Ru~(11 ) were achieved.The comparison between the results obtained on the gas mass analyser and the ion beams provided by the source has allowed us to validate this method of determining whether or not an organo-metallic compound could be a candidate for running on our ECR ion source.As the ECR ion sources are tuned and used alternately on the GANIL injectors,the available time for the tests is rare,so this method could be an alternative for the validation of new compounds.     

加速器控制系统及其进展

目前加速器控制系统普遍采用了分布式体系结构, 使用系统集成工具进行开发, 当前加速器界主流的系统集成工具有EPICS、TANGO和商业SCADA产品. 在硬件方面, FPGA、DSP芯片广泛地用于硬件模块中实现数字化控制, 嵌入式EPICS IOC智能控制器是当今研究的一个热点. 软件方面, 除系统集成工具之外, 各大实验室都建立了自己的软件开发环境, 对软件开发进行标准化管理, 其中开放的软件平台Eclips, Abeans活跃在控制系统软件开发中. 目前具有挑战性的课题是系统高可用性研究. 本文将介绍加速器控制系统及技术方面的现状和进展.     

回旋加速器虚拟样机技术进展

基于缩短开发周期、降低物理样机成本及实现创新设计的目的, 虚拟样机(VP)技术被用于低能回旋加速器的设计中. 本文介绍了华中科技大学在回旋加速器VP技术研究上的进展. 提出了面向多学科协同设计的回旋加速器虚拟样机开发思路, 描述了基于Python脚本语言混合编程技术的VP集成平台. 在该平台下, 通过多个设计组件的支持与协作, 可实现对主磁铁、高频腔和中心区等关键部件及回旋加速器整机的优化设计.     

机器学习在大型粒子加速器中的应用回顾与展望

机器学习技术在近十几年发展迅猛,并被广泛地用于解决复杂的科学和工程问题。最近十年间,基于机器学习的粒子加速器相关研究也开始呈现出井喷式发展趋势。国际上许多加速器实验室开始尝试用机器学习和大数据技术处理加速器中的海量复杂数据,以期解决加速器及其子系统中的诸多物理和技术问题。不过,迄今为止,机器学习在加速器中的应用仍处于初步探索阶段,不同机器学习算法在解决具体加速器问题的效果及其适用范围尚待摸索,机器学习在实际加速器中的应用仍非常有限。因此,有必要对加速器领域中的机器学习研究做一个整体回顾和总结。将回顾机器学习在大型粒子加速器（以储存环加速器和直线加速器为主）中的加速器技术、束流物理以及加速器整体性能优化等研究方向中已取得的研究成果,并探讨机器学习在加速器领域的未来发展方向和应用前景。

     

我国低能加速器的发展

为发展我国的基础学科研究而建造的几台大型加速器工程已相继完成，同时，各类具有广泛用处的小型低能加速器也得到了发展，这标志着我国加速器技术具有相当的水平．本文简要地回顾了我国低能加速器发展的历史，并介绍了几种典型的低能加速器的性能和有关技术的发展情况．     

加速器质谱在核科学研究中的应用进展

加速器质谱(AMS) 由于其极高的测量灵敏度而广泛应用于核科学、生命科学、地球科学、环境科学和考古学等研究领域,同时,AMS还可以用来分析样品中的微量核素,是核科学领域的重要研究工具。目前,AMS研究的最新领域是U和Pu 等锕系元素的测量,在核保障、核监测及核试验沉降物示踪大气输运和表面沉积物的迁移等研究中也显示出了较大潜力。综述了AMS在核科学研究中的应用及研究现状,主要包括AMS在放射性核素半衰期的测定、核反应截面的测量等方面的研究进展。Accelerator mass spectrometry (AMS) is a promising method to provide extreme sensitivity measurements of the production yields of long-lived radioisotopes, which cannot be detected by other methods. AMS technique plays an important role in the research of nuclear physics, as well as the application field of AMS covered nuclear science and technology, life science, earth science, environmental science, archaeology etc. The newest AMS field is that of actinide, particularly U and Pu, isotopic assay with expanding applications in nuclear safeguards and monitoring, and as a modern bomb-fallout tracer for atmospheric transport and surface sediment movement. This paper reviews the applications of AMS in the research of nuclear energy and nuclear security including the research of half life of radionuclides, cross section of nuclear reaction.