New progress on beam availability and reliability of PKU high intensity CW proton ECR ion source

The stability and reliability of an ion source and its beam availability are extremely significant for any accelerator,especially for those high current long term CW operation ones like ADS. Although the first high quality 306-hours continuous wave(CW) operating curve at 50 m A@35 ke V has been successfully obtained with a standard compact 2.45 GHz ECR ion source at Peking University(PKU), but the uncertainties that caused beam trips before are unacceptable during an accelerator real operation and should be eliminated. Meanwhile, no permission will be given when the beam power is upgraded from 50 m A@35 ke V to 50 m A@50 ke V. To improve the PKU CW proton source quality, several upgrades were done recently. After those improvements, a new long term CW proton beam experiment at 50 m A@50 ke V was carried out in June 2016. The total running time is 300.5 hours, including near 6 hours ion source preparation and 294 hours non-disturb continuous operation. Within the continuous 13 days operation, no beam-off happened, no spark was observed,no beam drop appeared, no interrupting action was needed, and only a few beam fluctuations caused by the air conditional failure occurred. Beam availability and reliability within the 294 hours is 100%. The root-mean-square(RMS) emittance of this 50 m A@50 ke V CW proton beam is about 0.186 π.mm.mrad. A careful inspection of the ion source was done after this long term operation and no obvious damage was found. The restart experimental results obtained after the ion source inspection prove the high repeatability of PKU PMECRIS. In addition, a 130-m A H+beam was obtained at 50 k V with duty factor of 10%(100 Hz/1 ms) with this source. Details will be presented in this paper.     

光学超振荡与超振荡光学器件

传统光学器件的衍射极限极大地制约了远场超分辨光学系统的进一步发展.如何从光学器件层面突破光学衍射极限瓶颈,实现非标记远场超分辨光学成像,是光学领域面临的巨大挑战.光学超振荡在不依靠倏逝波的条件下,可以在远场实现任意小的亚波长光场结构,这为突破光学衍射极限提供了一条崭新的途径.近年来,光学超振荡现象和超振荡光学器件的相关研究得到了快速发展,在理论和实验上成功地演示了超振荡光场的产生和多种超振荡光学器件,并在实验上展示了超振荡光学器件在非标记远场超分辨光学显微、成像以及超高密度数据存储等应用领域的巨大优势和应用潜力.本文对光学超振荡相关理论、超振荡光学器件设计理论和方法、超振荡光学器件发展现状、超振荡光场测试方法以及超振荡光学器件的应用等方面进行详细介绍和分析.     

基于一代像增强器的高分辨率X射线相机

为了实现在较低剂量下获得较高的分辨率,研制了一款价格低廉的X射线CCD相机。该相机使用硫氧化钆作为转换屏、经一代像增强器增强后的图像通过光锥耦合到CCD相机上;为了提高系统的光传输效率,提出了将像增强器输出直面板或倒像器直接更换成光锥,其小端直接同CCD相机耦合的方案;通过灰度分析计算对比度曲线,拟合得出系统的本征空间分辨率为13 Lp/mm;通过拍摄实际景物,可以清晰地看到其内部的细节,显示出比较好的图像质量。     

刺激响应型AIE水凝胶研究进展

刺激响应水凝胶可以对环境的微小变化产生较大的物理化学变化,在药物传递、生物分离、生物传感器和组织工程等领域具有广泛的应用。但受聚集导致荧光猝灭(ACQ)效应的影响,其在发光相关领域的应用受到限制,聚集诱导发光(AIE)概念的提出解决了这一难题。将AIE分子引入水凝胶体系,获得刺激响应型AIE水凝胶,在生物医学、信息防伪、3D水凝胶驱动器以及软体机器人的开发等多个高科技领域崭露头角。本文将近年来报道的刺激响应型AIE水凝胶按刺激因素分为物理因素(温度和光)、化学因素(pH、溶剂和离子)和生物因素(酶)三大类,分别阐述了水凝胶的制备、响应机理及潜在应用,并针对刺激响应型AIE水凝胶面临的问题和挑战进行了展望。     

在离子液体中合成有机磷农药通用半抗原

以离子液体[Bmim] Br为溶剂和催化剂,O,O-二烷基二硫代磷酸铵盐(1a,1b)与氯乙酸于45℃反应40min,合成了有机磷农药半抗原S-羧甲基-O,O-二乙基二硫代磷酸酯和S-羧甲基-O,O-二甲基二硫代磷酸酯,产率分别为97.9％和98.4％.1a和1b低温(＜5℃)酸化后与丙烯酸在[Bmim] Br中于室温反应60 min,合成了两个有机磷农药半抗原S-羧乙基-O,O-二乙基二硫代磷酸酯和S-羧乙基-O,O-二甲基二硫代磷酸酯,产率分别为93.7％和94.2％.[Bmim] Br重复使用4次后依然保持较高的催化活性.     

流动注射-化学发光法测定富马酸依美斯汀

在酸性条件下,KMnO4与甲醛能够产生微弱的化学发光,而富马酸依美斯汀的存在能够大大增强该化学发光强度;结合流动注射技术,建立了测定富马酸依美斯汀的流动注射-化学发光新方法。该方法的线性范围分别为3.0×10-8～2.0×10-7g/mL,2.0×10-7～1.0×10-6g/mL和1.0×10-6～8.0×10-6g/mL。检出限为1.0×10-8g/mL,对2.0×10-6g/mL富马酸依美斯汀滴眼液平行测定11次,其相对标准偏差为1.3%。该方法已成功应用于滴眼液中富马酸依美斯汀的含量测定。     

微重力下低温贮箱压力控制技术进展

针对微重力下低温贮箱压力升高的问题,简要介绍了几种常用的低温贮箱压力控制的方法及原理,讨论了它们各自存在的问题,并简要展望未来低温贮箱压力控制技术的发展方向。文章指出,未来研究重点在于将主动制冷与被动绝热相结合,实现零蒸发贮存的热转移技术。     

碘化物升华分离-电感耦合等离子体光谱法测定土壤和沉积物中砷、锑、铋、镉、锡

将土壤或水系沉积物样品与固体NH4I按1:0·25的比例在双球玻璃管中混匀后在苯灯喷焰上加热,使样品中的As,Sb,Bi,Cd和Sn转变为碘化物升华逸出而与基体分离,挥发物用盐酸溶解后用电感耦合等离子体光谱法(ICP-AES)测定。实验探讨了NH4I的用量、挥发和溶解条件,光谱测定条件,内标选择,测定谱线选择及背景和谱线干扰校正。用土壤和水系沉积物国家一级标准物质验证了方法的准确性和精密度,测定结果与标准值吻合。方法快速简便,结果可靠,检出限为0·01～0·35μg·g-1,适用于地球化学勘探大批量土壤和沉积物样品中As,Sb,Bi,Cd和Sn的测定。     

单摆实验数据处理方法的研究

分析了单摆实验中数据处理的列表法、图解法、最小二乘法,同时提出了逐差法和软件拟合法。在讨论和比较这五种实验数据的基础上,提出如何根据单摆实验目的进行科学选择数据处理方法。     

落球法测液体黏度实验的改进

落球法测液体黏度的实验中,通过对实验仪器进行设计与改进,消除小球进入液体的水平速度,并采用录像和Vegas等软件进行测量分析小球下落速度,从而减少实验系统误差,提高了液体粘滞系数测量精确度。