放射性次级束流分离器真空系统的压力分布

放射性次级束流分离器是强流重离子加速器装置中,连接增强器和高精度环形谱仪的束流输运线,用于传输重离子束流以及放射性次级束流。为了满足束流传输的要求,并维持相连增强器和高精度环形谱仪的极高真空,放射性次级束流分离器真空系统的平均压强应低于5×10-7 Pa。因此,需要验证真空系统设计方案的可行性,以及设计方案能否满足要求的压强范围。通过现有的同步储存环CSRm中的真空计监测数据以及软件BOLIDE的模拟结果对比,对真空压力计算软件VAKTRAK的使用方法和计算结果进行验证;采用VAKTRAK模拟计算不同真空参数下（流导、出气率以及泵速）放射性次级束流分离器真空系统的压力分布。根据计算结果,放射性次级束流分离器真空系统的平均压强可以达到1.79×10-7 Pa （H₂）,满足物理实验和工程设计的要求。通过模拟计算结果,放射性次级束流分离器真空系统的设计方案的可行性得到验证,系统设计的真空度满足要求。HIAF Fragment Separator(HFRS) is connected with Booster Ring(BRing) and Spectrometer Ring (SRing) in the HIAF and used to transfer the ion beams and radioactive secondary beams. To satisfy the requirements of beam transmission and maintain the extremely high vacuum of BRing and SRing, the average pressure of HFRS vacuum system should be lower than 5×10-7 Pa. Therefore, the feasibility of the design scheme and whether the design scheme would fulfill the required vacuum range or not should be verified. Based on the measured data on the current sychrontron CSRm and the simulation results of BOLIDE, the calculation results of VAKTRAK are verified and then VAKTRAK is used to calculate the pressure profiles of different parameters(such as the conductance, out-gassing and pumping speed) for HFRS. According to the calculation results, the average pressure of HFRS vacuum system could be 1.79×10-7(H₂) which achieves the required pressure for physics experiments and engineering design. According the calculation results of this paper, the feasibility of the designed HFRS vacuum system has been verified and the design of system satisfies the vacuum requirements.     

水平互层围岩隧道破坏机理及其范围预测模型

水平互层围岩因其显著的层理构造, 导致其破坏形式相较于均质围岩有较大区别. 目前针对水平互层围岩的研究集中在单一破坏模式, 未考虑破坏形式的多样性. 为探究水平互层围岩的破坏范围, 首先按其层理面划分为单层围岩进行分析, 将围岩破坏分为拉破坏、楔形剪切破坏和拱形剪切破坏3种典型模式, 分别建立了岩梁受拉分析模型和拱形关键块剪切分析模型进行分析, 提出了相应的破坏准则, 并引入塌落系数和临界高度对不同破坏模式的孕育条件进行研究, 将此方法应用于矿井巷道和隧道工程实例中, 与既有方法进行比较, 验证了单层围岩破坏机理模型的可靠性, 同时代入离层破坏算例中验证其实用性. 并以此为基础, 结合破坏范围层间连续条件和破坏休止条件建立水平互层围岩破坏预测模型, 将上述水平互层围岩破坏模型应用于补连塔矿巷道实例. 结果表明本文预测的水平互层围岩破坏范围与数值模拟结果、真实塌落情况吻合较好. 研究成果可为水平互层围岩隧道支护方案设计提供理论基础.