SSC-LINAC重离子RFQ动力学模拟与研究

采用多粒子跟踪程序BEAMPATH 对SSC-LINAC 重离子RFQ 直线加速器进行动力学模拟,分别对RFQ 的接受度、高频特性、束流稳定性、空间电荷效应等进行了分析。该RFQ具有很大的纵向接受度,有利于束流在RFQ中的传输;高频特性研究表明,翼间电压设定在理论值以上时,该RFQ都能保持较好的束流特性;束流稳定性分析结果表明,该RFQ具有很大的束流失配容忍度;空间电荷效应研究表明,当束流强度低于0.5 mA时,束流传输不受影响。综合研究结果表明,53.667 MHz重离子RFQ具有较好的动力学特性,满足SSC-LINAC直线加速器的设计要求。The RFQ beam dynamics of a heavy ion linac was investigated in this paper and the BEAMPATH code was employed in this study. The main research was focused on the beam performances depending on longitudinal acceptance, RF properties, beam instability and space charge effect. The RFQ has large longitudinal acceptance in design, which brings the beam performances well. In the RF parameter study, the beam can keep good transmission in the acceleration even the vane voltage is larger than the theoretical value. It is also shown that the RFQ has a large robustness for the mismatch of the input beam by the analysis of the beam instability.Furthermore, the beam evolution is independent on the space charge effect when the beam current is less than 0.5 emA. The preliminary analysis of the beam dynamics shows that the 53.667 MHz heavy ion RFQ has a promising performance, which meets the requirements of SSC-LINAC.     

大型结构变形实时摄像测量方法

本文对实时测量大型结构静力变形实验中如何应用摄像测量方法展开研究。针对实时摄像测量的两个主要难题研究解决方法,即图像特征点自动提取和多像机图像特征点自动对应。通过在待测结构表面粘贴LED发光灯或使用激光光栅投影做为合作标志点,提出NNLOG(normalnized negative laplacian of gaussian)算子用于图像上合作标志点的实时提取与跟踪;根据多摄像机约束关系,构造对极几何约束代价函数,解决多像机图像特征点之间的对应问题。设计实现了精度实验,表明位移测量误差小于1mm,相对误差小于1%,基于本文方法实现的测量系统已应用于某型飞机静力变形实验。     

聚乙烯交联过程结构演化的流变学研究

采用耐压等级分别为35kV及110kV的两种不同商业化可交联聚乙烯(XLPE)电缆料为研究模型,考察其化学交联过程中结构演化与线性黏弹响应的关系.研究结果表明,流变学方法可敏感表征较低温度、较长时间下XLPE交联过程的结构演化.随着交联温度的升高,体系预交联时间缩短,而黏弹特性的变化速率不变;交联导致体系弹性和黏性均增加,但弹性增加幅度远大于黏性增加幅度.比较两种样品交联过程的流变行为,发现随着交联反应的进行,两者的黏性增长速率基本一致,但35kV电缆料样品的弹性增长略大.采用低频率区域(频率末端区)的动态储能模量(G′),计算体系交联点之间的平均分子量(Mc),以表征样品的交联密度.同时用常规的溶胀平衡法研究了两种电缆料Mc与交联时间的依赖关系.     

CSR-LINAC IH-RFQ的高频电磁设计

中国科学院近代物理研究所在CSR-LINAC项目中设计了一台108.48 MHz的IH型RFQ直线加速器。该RFQ可以将质荷比为3~7的离子从4 keV/u加速到300 keV/u。在完成束流动力学设计的基础上,主要针对RFQ腔体的高频电磁设计展开了研究,同时利用了电磁场仿真和束流动力学模拟来研究腔体的四极场不平整度和二极场及其动力学影响。未经调谐的情况下,腔体的谐振频率为108.15 MHz,腔体空载品质因子Q₀为5 910,腔体功耗为123 kW。通过在支撑板两端增加底切的设计,将腔体的四极场不平整度由-21%~ 12%优化至±2.5%,满足了束流动力学要求。腔体的二极场为-3%~ -2.2%,使得束流在垂直方向小幅振荡,RFQ的垂直方向接受度减小5%。为了保证功率馈入时反射较小,将耦合器设置在临界耦合状态,耦合面积为940 mm2。为了补偿腔体的频率偏差和漂移,设计了调谐量分别为707和132 kHz的固定调谐器和可动调谐器。The 108.48 MHz IH type RFQ for CSR-LINAC project is under design at Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences. This RFQ can accelerate heavy ions with mass to charge ratio of 3~7 from 4 keV/u to 300 keV/u. According to the beam dynamics requirement, the RF structure design has been finished. The quadrupole field unflatness and dipole field of the cavity were studied by electromagnetic simulation and beam dynamics simulation. The frequency of the cavity without tuning is 108.15 MHz, the Q₀ of the cavity is 5910, and the RF power loss is 123 kW. The quadrupole field unflatness of ±2.5%,which was -21%~12% before optimizing, is achieved to meet dynamics requirement through the undercuts in cavity supporters. The dipole field of -3%~ -2.2% causes the oscillation of the beam center and acceptance reduction of 5%. The power coupler must be in critical coupling state with the coupling area of 940 mm2 for minimum reflection coefficient. The tuners, consist of coarse and fine tuners with frequency shift of 707 and 132 kHz respectively, is used for tuning of frequency deviation of the cavity.     

基于极线局部校正的特征匹配方法

针对利用多视图像进行目标三维测量、结构重建时在极线约束下对直接区域灰度相关进行同名特征匹配常常失效的问题,提出了一种基于极线局部校正的特征匹配算法。介绍了极线约束匹配的原理,分析了相关方法在极线约束匹配中的缺陷以及在多种像机位姿配置下的图像特征间的约束关系,在此基础上提出了一种极线局部区域校正的方法,对待匹配区域进行校正使自动相关匹配能有效执行,结合最小二乘匹配得到了高精度的匹配结果。实验结果证明了新算法的有效性,大大提高了自动匹配的可靠性、速度和精度。     

一种路面平整度检测的摄像测量方法

提出了一种应用摄像测量技术检测公路平整度的方法,并给出路面高程求解计算公式。该方法利用双标志点互差消去基准平台震动取代现有仪器中采用加速度传感器测量平台震动的方式。仿真及模拟实验结果表明,双标志点互差法能有效消除平台震动,精确测量出纵断面的相对标高。该方法对绝对高程的求解存在较大累积误差,但对国际平整度指数影响较小。此方法不仅克服了加速度传感器测量震动时的局限性和不足,还减少了传感器的使用,降低了成本,是一种适应国情适合普及使用的路面平整度测量的有效方法。     

高速摄影图像时标处理的数学形态学方法

高速摄影是分析高速运动的一种重要手段。高速摄影胶片上一般都有时间标记来精确计时。分析高速运动正是以这些标记来进行。所以如何准确可靠地提取时间标记是高速摄影图像处理的一个关键和基本的问题。本文引入了数学形态学方法对时标标志进行提取和处理。极大地提高了时标处理的精度和自动化程度。     

非标记铕配合物荧光免疫分析法研究: 测定血清中的金属硫蛋白

本文报告一种新型非同位素免疫分析法, 非标记稀土铕配合物荧光免疫分析。它仍以免疫反应为基础, 所不同的是无须制备标记物。较标记免疫分析法简便、快速、在所建立的方法中, 金属硫蛋白(MT)的量与Eu-β-二酮配合物的荧光强度成负相关。测定范围为0-1.3μg/mL, 测定血清中MT的回收率为95%-100%, 相对标准偏差<10%。     

结构位移摄像测量系统的设计与实现

针对飞机等大型工程结构的位移测量需求,设计实现了结构位移摄像测量系统.该系统采用多台数字式摄像机从不同方向拍摄飞机机身、机翼表面的人工合作标志点,在试验前对各个摄像机的参数进行精确标定,试验过程中实时分析各摄像机采集到的序列图像,检测跟踪得到标志点在图像上的二维像点坐标,根据像机参数和标志点二维像点坐标交会计算得到各标志点的三维坐标,即可得到整个结构的位移与变形参数.结构位移结果可进行三维动画显示,也可随时查看各标志点的位移曲线.精度测试结果表明该系统位移测量误差标准差小于1 mm,相对误差小于1%.该系统已成功应用于飞机机翼位移测量中.     

投影轮廓线辅助下的堆场三维形貌摄影测量研究

散装物料大型堆场三维形貌参数的准确快速测量是现代物流管理、装卸工程机械智能化作业的重要工作.由于堆场形貌复杂、纹理特征贫乏和材质反射效率低等特性,非接触方式中的激光扫描、摄影测星难以准确有效测量,传统光刀法也很难做好大型堆场测量工作.提出了激光投线仪扫描辅助下的双目摄影测量方法,并从影像梯度与核线关系解决立体影像同名点...