100 μm FEL受激辐射光学诊断

 给出了基于L波段射频直线加速器运行的100 μm FEL自发辐射与受激辐射实验的光学诊断结果,简要介绍了100 μm FEL的光腔准直系统。针对100 μm FEL实验研究的基本要求,对辐射信号的波长光谱、功率能量和脉冲结构等主要参数进行了测量诊断。利用远红外光栅谱仪和锗掺镓光电探测器组成的测量系统,对辐射光的宏脉冲信号进行分光,测量得到了辐射光信号的波长光谱和宏脉冲波形,测得受激辐射中心波长约为115 μm;利用标定过的锗掺镓探测器对辐射信号的功率能量进行了测量,测得单个宏脉冲的功率约为mW量级,能量为nJ量级。     

基于通用运动控制器的磁场点测台控制系统

磁场点测台是加速器领域测量磁铁和波荡器等磁元件的主要设备之一, 其需要在快速精确的控制系统支持下工作。中国工程物理研究院应用电子学研究所近期搭建了一套磁场点测台, 并基于通用运动控制器(UMAC), 设计开发了该磁场点测台的控制系统。系统采用了上位机工控机和下位机UMAC两级计算机控制的层级结构, 可以充分发挥其各自优势: 下位机UMAC可以快速、精确地控制电机动作, 因此下位机程序负责控制六轴运动平台以go-stop模式运动; 上位机工控机数据处理和存储能力强, 因此上位机人机交互界面负责收集、记录和显示磁场数据, 并负责设定磁场测量参数和监控运行状态。两级计算机动作的同时性通过触发信号来保证。     

EPICS在加速器控制系统中的应用

介绍了当前国内外大型加速器实验室采用的主流控制系统软件开发工具EPICS的总体结构和特点,主要介绍了ASYN结构和特点,以及对使用ASYN软件包建立磁铁电源串口设备支持模块进行的研究,并将其应用于中国工程物理研究院驱动自由电子激光的30 MeV直线加速器磁铁电源控制系统中。同时还具体介绍了磁铁电源控制系统的结构以及系统软件设计,为直线加速器控制系统的建设做好准备工作。使用EPICS开发工具建立的加速器控制系统可以满足实验要求的高可靠性和高稳定性,从而为自由电子激光实验提供高品质束流。     

光阴极注入器驱动激光器的调试与测量

光阴极注入器可产生高亮度电子源，广泛用于自由电子激光研究中。光阴极注入器包括：驱动激光器、光阴极制备室、光阴极RF腔、高功率微波功率源及测试设备等，其中驱动激光器的性能和工作稳定性是影响实验成功的关键。由于泵浦二极管的性能明显下降，种子光振荡器的输出降低，导致光阴极注人器输出束流降低，为恢复光阴极注入器的性能，更换了激光二极管，将新的激光二极管泵浦模块安装好以后，要对驱动激光系统进行仔细的调试与测量。     

基于EPICS的THz-FEL装置数据采集系统设计与实现北大核心CSCD

介绍了实验物理及工业控制系统EPICS与历史数据存档工具Channel Archiver。通过对Chan-nel Archiver数据存档与检索模型的分析,建立适用于THz-FEL装置的数据采集系统,完成对实验数据的快速存取,并使用Archive Viewer等数据恢复工具,实现对历史数据的检索。为装置经过长时间运行而产生的大量数据提供方便快捷的存储与检索方式。     

高能工业CT用新型加速器X射线源

X射线CT检测技术通过投影重建方法获取被检测物体的数字图像，解决了传统X射线透视成像中影像重叠、密度分辨率低等缺点。ICT(工业CT)是一种重要的无损检测工具，能紧密、准确地再现物体内部的三维立体结构，能定量地提供物体内部的物理、力学特性，如缺陷的位置及尺寸、密度的变化，异型结构的形状及精确尺寸，物体内部的杂质及分布等。高能工业CT具有穿透能力强、成像精度高等特点，不仅可以用来进行工件的无损检测和探伤，还是开发逆向CAD技术的基础，实现被检测工件的三维结构复制。     

中物院1～4.2 THz FEL装置波导谐振腔优化设计

针对中物院高功率太赫兹自由电子激光（THz FEL）装置,结合FEL光腔振荡器实验的实际情况,提出了全波导近共心谐振腔设计方案。完成了THz波段波导光腔对光腔品质影响的理论分析和模拟计算,确定了波导设计尺寸为14 mm和22 mm。同时针对最初实验调试过程中无法出光饱和的问题,提出将波导更换为22 mm大尺寸波导的建议,波导更换后很快在2.56 THz获得饱和出光。另外针对实验频段无法覆盖到1～2 THz的问题,我们通过波导内壁粗糙度进行分析判断,提出采用14 mm铜材质的全波导FEL振荡器的设计方案,采用该方案后,实验成功将辐射频段拓展到0.7～4.2 THz,获得饱和输出。     

高污染土壤中多组分滴滴涕提取及污染土壤修复终点的研究

建立了高污染土壤中多组分滴滴涕(DDTs)含量的提取分析方法.采用加速溶剂萃取仪(ASE)对土壤中的DDTs进行提取;经固相萃取柱(SPE)净化和富集,最后采用气相色谱(GC)测定DDTs的含量.结果表明,本方法的回收率为84.0％～105.3％,相对标准偏差为1.3％ ～ 8.8％,仪器的检出限为0.010～0.030 μg/kg,方法的检出限为0.30～0.50 μg/kg.另外,本研究还采用Tenax-TA树脂对污染土壤连续氧化处理后的污染物进行提取,发现氧化4次后,p,p'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT、p,p'-DDT和总量DDTs可解吸的提取量都低于6％,并且未出现显著性变化(p＞0.05).此方法可用于评价氧化后土壤中有机氯农药(OCPs)再次解吸至环境中的潜在风险,辅助判断污染土壤修复终点.     

C波段2 MeV驻波加速管物理设计

 为了发展结构紧凑、小束斑加速器,进行了C波段驻波电子直线加速器加速管的物理设计和研究。利用多级聚束和大孔径注入方法,抑制空间电荷效应。加速管由3个聚束腔和4个加速腔组成,长约163 mm,馈入微波功率源1 MW。在最终的数值模拟中,得到脉冲电流约150 mA,俘获效率优于30％,在加速管出口外约14 mm处,对电子的横向分布进行非线性Gauss拟合,得到束斑直径（FWHM）约为0.55 mm。     

9MeV,小于0.1mm微焦点X射线源验证实验

密度高、成像分辨率高、成像速度快的X射线数字成像检测需要高能微焦点大剂量X射线源,高品质电子源是实现这一X射线源的关键手段。基于中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光的主加速器,验证了低发射度、低能散度的高亮度电子束实现高能微焦点的可行性,得到电子束半高全宽尺寸小于70μm的9 MeV微焦点,并初步开展成像实验,双丝像质计焦斑清晰分辨9D号丝,丝直径0.13 mm。