Design of the low energy beam transport line for the China spallation neutron source

The design of the China Spallation Neutron Source (CSNS) low-energy beam transport (LEBT) line, which locates between the ion source and the radio-frequency quadrupole (RFQ), has been completed with the TRACE3D code. The design aims at perfect matching, primary chopping, a small emittance growth and sufficient space for beam diagnostics. The line consists of three solenoids, three vacuum chambers, two steering magnets and a pre-chopper. The total length of LEBT is about 1.74 m. This LEBT is designed to transfer 20 mA of H-pulsed beam from the ion source to the RFQ. An induction cavity is adopted as the pre-chopper.The electrostatic octupole steerer is discussed as a candidate. A four-quadrant aperture for beam scraping and beam position monitoring is designed.     

CsI(Tl)晶体探测器APD读出的温度效应

对中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活碘化铯闪烁晶体CsI(Tl)光输出及Hamamtsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管(APD)增益对温度的依赖关系做了系统研究. 结果表明, CsI(Tl)晶体光产额在室温范围内随着温度的增加而增加, 在－2℃—8℃温度范围内的平均温度系数为0.67%/℃, 在8℃—25℃温度范围内的平均温度系数为0.33%/℃. 而对所使用的APD, 其增益在室温范围内的温度系数为－3.68%℃(工作电压400V). APD结合CsI(Tl)晶体在室温下对¹³⁷Cs的662keV γ射线的能量分辨可达5.1%.     

Mechanism of Striation in Dielectric Barrier Discharge

The mechanism of striations in dielectric barrier discharge in pure neon is studied by a two-dimensional particle- in-cell/Monte Carlo collision （PIC-MCC） model. It is shown that the striations appear in the plasma background, and non-uniform electrical field resulting from ionization and the negative wall charge appear on the dielectric layer above the anode. The sustainment of striations is a non-local kinetic effect of electrons in a stratified field controlled by non-elastic impact with neutral gases. The striations in the transient dielectric barrier discharge are similar to those in dc positive column discharge.     

CVD金刚石薄膜探测器性能研究

通过实验测量和理论分析, 从载流子动力学角度研究了用于脉冲辐射探测的CVD金刚石薄膜探测器的适用结构、电荷收集效率和时间响应性能. 结果表明, CVD金刚石薄膜可以制成均匀型结构的探测器; 薄膜中的缺陷会降低探测器的电荷收集效率, 探测器的电荷收集效率随场强增大而增大直至饱和. 已研制的CVD金刚石探测器电荷收集时间可达719ps, 在2.5V/μm场强下达到饱和, 电荷收集效率 达60.5%; 晶格散射是影响探测器时间响应的主要因素, 选用大晶粒甚至单晶金刚石薄膜可以提高探测器时间响应.     

中国散裂中子源RFQ的热分析

射频四级场(RFQ)加速器的水冷具有以下两种功用: 首先它可以把射频场发热带走, 维持RFQ腔的热稳定性及限制RFQ强体形变幅度; 其次, 当RFQ失谐时, 它还可以用来进行RFQ的调谐, 而同时又基本不影响RFQ的射频场分布. 由于RFQ粒子的传输效率对射频场的分布极其敏感, 在RFQ的运行中不再采用传统的用调谐器对RFQ进行调谐的方法. 本文通过热分析, 确定了RFQ加速器的水冷管道的数量和布局及最佳工作水温; 确定了RFQ失谐时, 如何利用水温变化来对RFQ进行调谐的方法.     

新型聚合物单分散温敏色谱固定相的制备及其在生物大分子分离中的应用

以2.5 μm的单分散聚苯乙烯为种子,乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA)为交联剂,甲苯和环己醇为致孔剂,采用"一步种子溶胀聚合法"制备了单分散微球; 再以过硫酸钾为引发剂将水溶性温敏单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)分子引发聚合到微球表面,制备了粒径为7.0 μm、分散系数为0.02的单分散交联温敏色谱填料,温敏单体NIPAM的接枝率为5.2%.考察了该填料对标准蛋白质的分离性能、温敏性能、稳定性和重现性以及动态吸附容量对蛋白保留的影响.实验结果表明,该色谱填料对蛋白的分离性能、温敏性能、稳定性及重现性良好,且对溶菌酶的动态吸附容量为32.3 mg/g.在疏水模式下,该填料不但可以同时基线分离5种标准蛋白,而且通过改变温度可以有效地将3种在低温下保留时间重叠的蛋白(细胞色素-C、β-乳球蛋白和核糖核酸酶)完全分离.     

微波辐照2,6-二(2′-咪唑啉-2′-基)吡啶的合成及其与DNA的相互作用

在微波辐射和无催化剂条件下,由吡啶-2,6-二甲酸与乙二胺反应合成了2,6-二(2′-咪唑啉-2′-基)吡啶,并用红外光谱、质谱、核磁共振、熔点分析测试技术对化合物的组成和结构进行了分析与表征。考察了反应溶剂、反应物比及微波辐射功率。结果表明,不同溶剂对反应产物和副产物的比例有明显影响,最佳溶剂为乙二醇,最佳反应条件为:原料摩尔比1:2.7,微波功率450W,辐射时间65min,温度130℃,总收率71.2%。通过紫外吸收光谱和黏度测定了其与DNA的相互作用,测得键合常数Kb=(9.60±0.05)×104L/mol,较常见的键合常数小。推测化合物与DNA可能是以氢键作用与DNA沟面结合。     

螺二芴基可溶性共聚物的合成及发光性能

以9,9'-螺二芴和不同链长的二烷氧基苯为单体, 以FeCl3为催化剂, 采用化学氧化法合成了一系列聚合物发光材料. 溶解度测试表明, 共聚物在二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、氯仿等极性溶剂中具有良好的溶解性. 利用核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱研究了共聚物的化学结构和发光性能, 结果表明共聚物在二甲基亚砜(DMSO)中均发射蓝色荧光, 最大吸收和荧光发射峰分别为356和413 nm. 以硫酸奎宁溶液作为参比, 测得共聚物的荧光量子效率为0.69至0.77. 通过循环伏安法(CV)测得所合成的三种共聚物的最高占有分子轨道(HOMO)能级均位于-5.85至-5.69 eV之间.     

碳纤维上电沉积Pd-Ag合金纳米粒子链及其氢传感性能

在碳纤维上采用三脉冲电沉积的方法制备出钯银合金纳米粒子链.把表面覆盖有Pd-Ag合金纳米粒子链的碳纤维组装成氢气传感器.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDX)表征了合金纳米粒子链的形貌和成分,应用CHI660B电化学工作站测试其氢传感性能.结果表明,在钯、银离子摩尔比为15∶1的电解液中,在-1.0--1.5 V下,成核5-40 ms;在-0.25--0.35 V,生长200-300 s的条件下,即可获得银的质量分数为16.0%-25.0%的钯银合金纳米粒子链阵列.在室温下,传感器对在0.30%-5.00%(φ,体积分数,下同)范围内的氢气有响应,最快响应时间约为300 s,灵敏度最高可达31.0%;氢在0.30%-1.20%的范围内响应电流与氢气浓度成线性关系,超过4.00%时响应电流不再随浓度的增加而变化;在低于3.50%的浓度下氢传感器的重现性良好.     

强磁场下Cernox^TM温度传感器的磁致电阻效应研究

以Cernox-1070温度传感器为研究对象,研究了其在磁场强度0-16 T和4.2-300K温区下的磁致电阻效应.实验结果表明：CX-1070温度传感器受磁场的影响较小,在16T、4.2-300K的磁效应值为-0.19-2.38%,产生的最大测量误差为0.11K;15-50K温区为磁效应最低的温度区间,在50-300...