分离扇回旋加速器的接受度及效率

以9.7 MeV/u的238U36+,5.62 MeV/u的70Zn10+为典型离子,分析并模拟了分离扇回旋加速器（SSC）的注入、加速和引出,得到了SSC在理论等时场下横向和纵向的接受度。为了研究SSC在实际情况下的接受度,在实测场的基础上采用Kr-Kb方法以及Lagrange插值方法建立了与实际比较符合的等时场,计算了该等时场下SSC横向和纵向的接受度,发现了导致SSC实际接受度和传输效率低的主要原因在于注入系统中的MSI3元件和引出系统中的MSE3元件设计存在缺陷。模拟结果显示,通过改变MSI3和MSE3的曲率或者垫铁改变元件内部的场分布可以改善SSC的实际接受度和传输效率。     

分离扇回旋加速器的等时场在线优化

针对兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）的分离扇回旋加速器（SSC）的等时场优化问题,依托HIRFL-CSR的主数据库系统Oracle,设计了系统控制界面,该界面不仅能够读取和给定电源电流值,而且能够实时更新束流相位信息。根据束流相位的实时数据,利用Kb-Kr方法以及Lagrange插值算法建立的等时场,实现了对SSC束流等时场的在线优化。优化后的等时场可以有效控制束流相位的漂移,提高束流品质。     

分离扇回旋加速器的等时场在线优化

针对兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）的分离扇回旋加速器（SSC）的等时场优化问题,依托HIRFL-CSR的主数据库系统Oracle,设计了系统控制界面,该界面不仅能够读取和给定电源电流值,而且能够实时更新束流相位信息。根据束流相位的实时数据,利用Kb-Kr方法以及Lagrange插值算法建立的等时场,实现了对SSC束流等时场的在线优化。优化后的等时场可以有效控制束流相位的漂移,提高束流品质。     

分离扇回旋加速器磁通道的复测安装

由于空间狭小且不能通视,分离扇回旋加速器的检修与准直复位一直困扰着机械准直人员。加上时间紧张,如何快速准确找到故障原因和准确复位是保证加速器正常运行所必须思考的问题。分析了磁通道的工作原理和传动机制,建立了有效的传动监测模型,标定并改善了电机的传动性能。基于多重坐标系转换总结出一种快速安装的方法,快速复位精度满足物理要求,保证束流的顺利引出。该方法精度满足实验要求(不超过0.2 mm),具有可继承性,能够为相关加速器类似元器件的检修与准直工作提供依据。     

RFQ加速器束流接受度的计算

基于RFQ加速器中束流横向运动方程描述了一种计算其入口处束流接受度的方法.针对特定结构参数的四翼型RFQ加速器,给出了计算结果为:加速质子束时的系统接受度在x-x′平面为0.0153cm·rad,在y-y′平面为0.0114cm·rad.此方法也适用于求解其它已知结构、使用射频场加速、线性横向电场的加速器的接受度.     

回旋加速器的应用

回旋加速器在核物理研究中发挥过重要的作用,现在和将来仍然是核物理研究领域的主要工具之一,随着核科学,核技术及核医学等高新技术的发展,回旋加速器在这些领域中的应用空间和发展前景已引起人们的关注,文章介绍了回旋加速器发展概况及其在核物理,核医学与核技术等领域的主要应用。     

10 MeV质子等时性回旋加速器的设计研究

给出10MeV质子等时性回旋加速器的等时性磁场设计,中心区的设计以及加速后最终的束流品质,该加速器可作为正电子断层扫描装置的配套设备,用于生产中短寿命放射性同位素等.它沿半径方向只用一套线圈励磁,等时性磁场的建立完全由磁极形状决定.中心区的设计满足了轨道中心化的要求,并给出较大的横向和纵向接受度,以获得足够的束流强度. 经过172圈加速后,最终的束流品质满足要求.     

劳伦斯对回旋加速器的研究

介绍了劳伦斯发明回旋加速器的时代背景与劳伦斯的创新过程,阐述了回旋加速器的工作原理和建造、发展加速器的过程,分析了劳伦斯的成功因素.     

超灵敏小型回旋加速器质谱计的研制

超灵敏小型回旋加速器质谱计的研制陈茂柏（中国科学院上海原子核研究所，上海２０１８００）１９４７年，美国芝加哥大学教授利比（Ｌｉｂｂｙ）首先提出测定１４Ｃ放射性进行断代的方法，为此他于６０年代获得了诺贝尔奖金。现在，１４Ｃ放射法主要利用液体闪烁计数器探...     

A scheme to enhance the conversion efficiency of slow‐wave electron cyclotron masers in the large signal approximation

Based on the anomalous Doppler effect, we propose a scheme to improve the practicability of slow‐wave electron cyclotron masers in the large signal approximation. This scheme simultaneously contains the tapered guiding magnetic field and tapered refractive index. Numerical calculations show that this scheme enables the conversion efficiency to reach a higher value within a shorter time than previous schemes. Besides, this scheme also works well in the cases of THz wave band and beam axial‐velocity spread.     

Unstable plasma characteristics in mirror field electron cyclotron resonance microwave ion source

Electron cyclotron plasma reactor are prone to instabilities in specific input power [3–7] region (150–450 watts). In this region power absorption by gas molecules in the cavity is very poor and enhanced input power gets reflected substantially without increasing ion density. There are abrupt changes in plasma characteristics when input power was decreased from maximum to minimum, it was observed that reflected power changed from <2% to ∼50%. Minimum two jumps in reflected power were noticed in this specific power region and these appear to be highly sensitive to three stub tuner position in the waveguide for this particular input power zone. Unstable plasma region of this source is found to be dependent upon the magnetic field strength. Some changes in reflected power are also noticed with pressure, flow and bias and they are random in nature.     

SFC和SSC的束流匹配

描述了兰州重离子加速器中两台等时性回旋加速器的匹配现状, 提出了几种可达到100%匹配效率的方法并进行了比较, 得到了最佳方案. 并叙述了该方案其他的优越性.     

回旋波整流器能量转换区的数值模拟

分析了电子在能量转换区的运动,列出了电子的运动方程,对电子运动方程进行了数值计算。通过对能量转换区的数值模拟,计算了电子注半径、初始能量比、能量转换区长度、磁场分布等不同的参数对能量转换的影响。结果表明：在电子束半径和回旋半径比为0.25、横向和纵向能量比为2.83、归一化长度为3、非对称系数为-0.1时,转换效率可以达到90%以上。     

托卡马克等离子体中的电子回旋波电流驱动

通过将波迹方程与相对论情况下的完全Fokker-Planck方程联合进行求解,研究了寻常波基频电子回旋波从托卡马克等离子体中平面弱场侧发射时的电流驱动。数值结果表明:随着等离子体电子密度、温度的提高, 功率沉积和电流分布的位置将向等离子体的边缘方向偏移,并且产生的总的驱动电流随之减小;入射波极向发射角和环向发射角度的改变对功率沉积、电流分布及其大小产生明显的影响。     

毫米波回旋超辐射的粒子模拟与实验研究

 为开发回旋超辐射在毫米波和亚毫米波超辐射高功率微波源中的优势,采用3维PIC粒子模拟对回旋超辐射的工作特性进行了分析,并在此基础上优化设计了器件结构及工作参数范围。模拟表明,微波峰值功率与电子束脉宽在一定范围内成平方关系,符合超辐射的典型特征。初步实验在210 kV, 250 A的电子束参数下获得了6 MW的微波峰值功率输出,工作频率37.2 GHz,模式为TE01,与粒子模拟的结果基本一致。