兰州重离子加速器冷却储存环

 兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR,是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成,并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法,将重离子束的能量从7～25 MeV/u同步加速到２00～1 000 MeV/u,同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高１个数量级,并通过储存环的快引出及慢引出,提供多种类的重离子束以及放射性次级束(RIBs),以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行,已取得了重要的运行结果,如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。     

双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证

为满足短时间内达到高累积流强要求,HIAF/BRing采用了一种新的注入方法--双平面相空间多圈注入。该注入方法与传统单平面多圈注入方法不同,而且在国际上是首次在实际项目中采用,尚无实际运行经验。因此,对注入过程进行程序模拟研究是验证双平面多圈注入方案可行性的必要手段。为详细模拟研究BRing双平面多圈注入过程,并克服已有程序跟踪速度较慢且注入参数修改不便的缺点,本文根据双平面多圈注入的特点,建立了双平面多圈注入模型,编写了双平面多圈注入模拟优化程序TPIS（Two-Planemultiturn Injection Simulation）。通过与ORBIT程序模拟结果对比,验证了TPIS程序模拟双平面多圈注入过程的正确性。在此基础上,在TPIS程序中加入了粒子群优化算法,并对BRing注入参数进行了优化。结果表明,TPIS程序可以对注入参数进行有效优化,经过优化后,束流损失减少了28%,最终剩余累积粒子数满足BRing的流强设计指标要求,进一步验证了双平面多圈注入设计的可行性。     

车床电气线路的PLC改造与实现

在车床原有的操作方式和主电路不变的情况下,利用PLC代替传统的控制模式,使车床的控制线路大为简化,故障率大大降低。实验结果表明系统获得了良好的控制效果,为企业进行技术改造提供了一种途径。     

重离子冷却储存环CSRm双电子复合实验研究类锂36,40Ar15+离子同位素移动

配备电子冷却装置的重离子储存环为开展高电荷态离子的双电子复合（dielectronic recombination,DR）精密谱学研究提供了绝佳的实验平台。本工作在兰州重离子加速器冷却储存环主环（HIRFL-CSRm）上开展了类锂36,40Ar15+离子的双电子复合实验,实验观测了电子-离子质心系能量范围为0~35 eV的双电子复合速率系数谱。通过外推法获得了36,40Ar15+离子2s_1/2→2p_1/2和2s_1/2→2p_3/2的跃迁能量。同时利用GRASP2K程序理论计算了36,40Ar15+离子2s_1/2→2p_1/2和2s_1/2→2p_3/2跃迁的质量移动因子和场移动因子,进而得到双电子复合谱的同位素移动值。36,40Ar15+离子2s_1/2→2p_1/2和2s_1/2→2p_3/2同位素移动分别为0.861 meV和0.868 meV。它们均小于目前CSRm上双电子复合实验的实验分辨为~10 meV,进而解释了实验测量的DR谱上未能观察到同位素移动的原因。然而,高电荷态离子的同位素移动场效应与原子序数Z5成正比,因此,在重离子加速器冷却储存环实验环（HIRFL-CSRe）以及未来大型加速器--强流重离子加速器装置（HIAF）上有望通过DR精密谱学方法研究高电荷态重离子甚至放射性离子的同位素移动,进而获得相关原子核的核电荷半径等信息。The cooler storage ring is equipped with an electron-cooler. It is an excellent experimental platform for dielectronic recombination (DR) experiment of highly-charged ions. In this paper, the dielectronic recombination experiments of lithium-like Ar15+ ions with mass number 36 and 40 are conducted at the HIRFL-CSRm(main ring of the Cooling Storage Ring of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou). The experimental electron-ion collision energy scale is from 0 eV to 35 eV. Extrapolation method is exploited to obtain the excitation energies of transitions 2s_1/2→2p_1/2 and 2s_1/2→2p_3/2 of the 36,40Ar15+ ions from experimental data. Meanwhile, GRASP2K program is utilized to calculate the mass shift factors and field shift factors of 36,40Ar15+ ions for 2s_1/2→2p_1/2 and 2s_1/2→2p_3/2 transitions to obtain isotope shifts in DR spectra. In theoretical calculation, isotope shifts of 36,40Ar15+ ions corresponding to 2s_1/2→2p_1/2 and 2s_1/2→2p_3/2 are 0.861 meV and 0.868 meV, respectively. They are both less than the experimental precision (~10 meV) of these dielectronic recombination experiments at the CSRm, which explains that isotope shifts cannot be distinguished from the experimental dielectronic recombination spectra. However, the field shift of highly-charged ions is proportional to Z5. In the future, the dielectronic recombination experiments of highly-charged heavy ions even radioactive ions will be conducted at the HIRFL-CSRe (experimental ring of the Cooling Storage Ring of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou) and the future large accelerator facility--HIAF(High intensity Heavy-ion Accelerator Facility) to measure isotope shifts to obtain the nuclear charge radius information.     

基于AT89C51单片机的数字钟设计

文章介绍了采用AT89C51单片机为核心部件以及其他外围电路、相应接口进行数字钟的设计与实现。结果显示用单片机来设计数字钟,软件实现各种功能比较方便,结构简单,精度高、性能稳定。     

兰州重离子加速器冷却储存环中电子冷却性能

为了在兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)上开展一维离子束序化的研究,在CSR主环上,对6.39 MeV/u的58Ni19+离子束进行了冷却累积实验。测量了离子束与电子束之间不同的水平、垂直夹角以及不同电子束剖面的情况下,束流累积及束流寿命变化情况;重点研究了离子束衰减过程中动量分散随离子数的变化规律,拟合计算得到了动量分散随离子数按照幂函数衰减的指数;在给定离子数的情况下,动量分散随夹角、电子束剖面的依赖关系,为下一步在CSR上获得纵向一维有序化离子束的研究做准备。在实验中观测到在较大的夹角情况下,离子束出现纵向振荡和中心频率移动。     

利用HIRFL-CSR开展分子离子复合离解研究的可行性分析

介绍了储存环高精度分子谱学研究的科学意义、 国内外研究现状和利用HIRFL-CSR开展该项研究的优势, 着重论证了HIRFL-CSR分子离子注入实验环的总体设计方案和技术方案。 通过在HIRFL-CSR实验环上增建一条分子离子注入线, 将实验环改造成能兼顾现有物理实验和大分子物理研究的综合性研究平台, 为分子离子复合离解研究提供良好的技术支撑。 特别是质量数大于70的分子离子, 能显著提高其能量分辨。 In the present paper, it is introduced the scientific background and the current status of the high precision spectroscopy of the molecular ions at cooler storage ring. The advantages to study the dissociative recombination(DR) processes using cooler storage ring CSRe are discussed. The physics design,the main parameters of the injection beam line and the injection of the molecular ions into the CSRe and the key techniques are described in detail. With a new injection beam line,HIRFL-CSRe will be reconstructed to a multi discipline research platform,offering good opportunities for the study of DR processes of molecular ions,especially for that of the molecular ions of m>70 amu with much improved resolution.     

HIRFL–CSRm Betatron振荡随机冷却

对拟在HIRFL CSRm上建造的横向自由振荡随机冷却进行了数值优化计算和设计,得到了最佳带宽、冷却时间、频谱上束流谱密度分布函数随时间的变化,以及在冷却过程中束流横向位移的分布等值,并且对功率限定情况作了讨论,从而为冷却系统的设计、优化、建造和运行提供了理论依据     

tune调制对储存环横向稳定性影响的模拟研究

对包含非线性六极场储存环的线性tune(Qx,Qy)加以余弦调制,通过计算粒子轨道沿相角畸变的动力学孔径,研究了tune调制对储存环中粒子运动横向稳定性的影响.从模拟结果可以看出,tune调制对粒子稳定性的影响是一种长期效应.当调制振幅很小、调制tune远离共振岛tune值时,对粒子稳定性的影响很小,随着调制振幅增大,调制tune接近共振岛tune,影响越来越明显.