CIAE回旋加速器及应用综述 被引量：11

1

作者 张天爵 樊明武 +4 位作者 安世忠 王川 李明 裴士伦 吕银龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期275-292,共18页

回旋加速器是中国原子能科学研究院(CIAE)自建院初期就开始重点发展的技术,70年来,为CIAE多学科、多应用领域取得辉煌业绩,做出了历史性的贡献。本文重点介绍CIAE已掌握、并在国际上有一定影响力的紧凑型强流加速器技术和束流动力学并... 回旋加速器是中国原子能科学研究院(CIAE)自建院初期就开始重点发展的技术,70年来,为CIAE多学科、多应用领域取得辉煌业绩,做出了历史性的贡献。本文重点介绍CIAE已掌握、并在国际上有一定影响力的紧凑型强流加速器技术和束流动力学并行计算技术等两项关键技术,以及高温超导和高Q值谐振腔等两项目前正在攻关、决战“十四五”的前瞻性技术;总结CIAE目前回旋加速器的型谱化产品;详述回旋加速器在国家安全、健康中国、科学前沿等领域的重大应用及前景。 展开更多

关键词 回旋加速器 强流质子加速器 紧凑结构 FFAG

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强流质子加速器束流剖面分布及束晕测量系统设计 被引量：7

2

作者 孙纪磊 阮玉芳 +4 位作者 肖帅 彭军 王标 李芳 徐韬光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期190-194,共5页

针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子直线加速器束晕产生的研究工作,其中的束流剖面分布特别是束晕部分测量的束流诊断系统是研究工作的核心内容。束晕的产生在低能量段尤其重要,且对整... 针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子直线加速器束晕产生的研究工作,其中的束流剖面分布特别是束晕部分测量的束流诊断系统是研究工作的核心内容。束晕的产生在低能量段尤其重要,且对整个直线加速器的设计有重要影响。介绍了研究束晕增长的束流输运线和测量系统的布局设计,并根据所研究的加速器束流的情况进行束流剖面探测器和束晕测量的设计和预研,包括丝靶材料的模拟计算和选择、机械驱动的控制系统设计和研究、前端模拟电路的设计和仿真模拟、以及整个系统与EPICS和VxWorks的计算机控制接口等。 展开更多

关键词 强流质子加速器 束流剖面分布 束晕 丝靶 步进马达 前端模拟电路

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强流束传输中束晕的形成 被引量：1

3

作者 傅世年 方守贤 +1 位作者 关遐令 王生 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期481-487,共7页

放射性洁净核能系统的强流加速器中，绕束核外围的束晕最容易损失在机器壁上，产生超标的放射性。弄清束晕形成的机制，寻找尽量降低束损的加速器设计方法，对于建造这样的强流加速器至关重要。文章从束晕理论模型和方法等方面进行了综... 放射性洁净核能系统的强流加速器中，绕束核外围的束晕最容易损失在机器壁上，产生超标的放射性。弄清束晕形成的机制，寻找尽量降低束损的加速器设计方法，对于建造这样的强流加速器至关重要。文章从束晕理论模型和方法等方面进行了综合论述，并在其中给出一些初步研究结果。最后，讨论了束晕研究中尚待解决的课题。 展开更多

关键词 强流质子加速器 周期聚集系统 束晕 束流传输

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BNCT中子源的研发现况与展望 被引量：4

4

作者 傅世年 梁天骄 陈和生 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期1471-1478,共8页

硼中子俘获疗法(boron neutron capture therapy,BNCT)治疗癌症是一种典型的二元疗法,它既需要高品质的中子束,又需要高靶向性的含硼药物,两者缺一不可、密切配合,方可对肿瘤实现细胞级精准的靶向杀伤.BNCT治疗方法显著的优越性的背后,... 硼中子俘获疗法(boron neutron capture therapy,BNCT)治疗癌症是一种典型的二元疗法,它既需要高品质的中子束,又需要高靶向性的含硼药物,两者缺一不可、密切配合,方可对肿瘤实现细胞级精准的靶向杀伤.BNCT治疗方法显著的优越性的背后,是对中子源和载硼药物特性的很高要求.含硼药物研究涉及多学科,包括放射学、化学、医学、药学、生物学和物理学等.本文主要讨论BNCT中子源的问题.首先,介绍BNCT对中子束特性要求的国际标准,回顾几十年来BNCT中子源发展的困难所在;然后,展现近年来加速器中子源异军突起、开创BNCT新未来的前景,明确研发中的核心技术;最后,报告我国在此领域前沿研究的最新成果及其发展展望. 展开更多

关键词 硼中子俘获疗法(BNCT) 强流质子加速器 中子源 载硼靶向药物

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CSNS束流损失测量系统设计 被引量：2

5

作者 曾磊 田建民 +6 位作者 邱瑞阳 徐智虹 孟鸣 李芳 孙纪磊 杨涛 徐韬光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期80-85,共6页

介绍了束流损失测量系统探测器的选型、前置放大电子学的功能、数据采集系统的硬件配置及本地站显示界面,着重介绍了本系统在加速器不同能量段的束流调试中的应用。DTL低能段成功观测到了束流损失,针对RCS段脉冲高功率设备,对本系统的... 介绍了束流损失测量系统探测器的选型、前置放大电子学的功能、数据采集系统的硬件配置及本地站显示界面,着重介绍了本系统在加速器不同能量段的束流调试中的应用。DTL低能段成功观测到了束流损失,针对RCS段脉冲高功率设备,对本系统的干扰提出了解决方案,便于加速器调束时区分干扰与束损,针对RTBT微脉冲大信号的束损进行了积分展宽,满足数据采集系统带宽需求。 展开更多

关键词 强流质子加速器 束流损失 探测器 前置放大电子学 数据采集 用户界面

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强流质子加速器时序控制系统 被引量：2

6

作者 肖帅 曾磊 +1 位作者 郭娴 徐韬光 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1210-1214,共5页

针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子加速器时序控制系统的研究工作。强流质子加速器时序控制系统提供加速器开机运行过程中所需要的触发信号和时钟信号,该系统的准确性和稳定性对于整个... 针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子加速器时序控制系统的研究工作。强流质子加速器时序控制系统提供加速器开机运行过程中所需要的触发信号和时钟信号,该系统的准确性和稳定性对于整个直线加速器的正常运行有重要的影响。介绍了基于ALTERA公司Cyclone III系列FPGA串口通信硬件电路的设计、下位机串口通信驱动程序及功能模块的编写、LabVIEW上位机人机界面的实现。通过联机测试结果表明,该系统满足了强流质子加速器对时序控制系统的要求。 展开更多

关键词 强流质子加速器 时序系统 RS232 FPGA LABVIEW

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我国建成首台强流质子直线加速器

7

《中国科学院院刊》 2007年第4期314-315,共2页

我国首台强流质子直线加速器在中科院高能物理所建成，这标志着我国在加速器驱动洁净核能系统的研究中进入围际先进行列。这台强流质子加速器采用射频四极加速结构（RFQ）。2007年6月23日专家组对这台加速器进行了评审鉴定。测试结果表... 我国首台强流质子直线加速器在中科院高能物理所建成，这标志着我国在加速器驱动洁净核能系统的研究中进入围际先进行列。这台强流质子加速器采用射频四极加速结构（RFQ）。2007年6月23日专家组对这台加速器进行了评审鉴定。测试结果表明，加速器质子束流能量达到3．54兆电子伏特，脉冲流强为45毫安倍，脉冲工作比超过7％， 展开更多

关键词 强流质子直线加速器 加速器驱动洁净核能系统 强流质子加速器 高能物理 加速结构 束流能量 中科院 脉冲

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ADS注入器Ⅰ束流相位及能量测量系统设计 被引量：1

8

作者 岳军会 吕朋辉 +7 位作者 曹建社 随艳峰 魏书军 叶强 麻惠洲 赵颖 杜垚垚 刘芳 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期31-37,共7页

针对加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)注入器Ⅰ束流调试要求,需要精确测量束流的相位和能量。本文研究束流的相位和能量高精度测量方法,设计了基于快速电流变压器(Fast Current Transformer,FCT)信号... 针对加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)注入器Ⅰ束流调试要求,需要精确测量束流的相位和能量。本文研究束流的相位和能量高精度测量方法,设计了基于快速电流变压器(Fast Current Transformer,FCT)信号的相位及能量测量系统。该系统包括FCT探头、前端电子学、数据采集和处理三个部分,通过正交采样的方式实现束流的相位测量,然后利用飞行时间法实现束流能量的测量。测试结果表明,该系统在实验室测试相位分辨率为±0.8°,在线测试相位分辨率为±2°,满足直线加速器的设计要求。 展开更多

关键词 加速器驱动次临界系统 强流质子加速器 束流能量 快速电流变压器 正交采样

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我国参与欧洲粒子研究中心(CERN)国际合作简介

9

作者 张军 《中国基础科学》 2004年第4期56-58,共3页

关键词 欧洲粒子物理研究中心 国际合作 强子对撞机 网格计算 强流质子加速器 直线对撞机

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用于2 GeV固定场交变梯度质子加速器的高品质因数、高分路阻抗波导型高频腔设计 被引量：3

10

作者 裴士伦 殷治国 +1 位作者 张天爵 杨光 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1519-1524,共6页

在核工业、民用及基础研究领域,高能强流质子加速器有着十分广泛而重要的应用,中国原子能科学研究院提出了1台2 GeV连续波固定场交变梯度质子加速器的解决方案。在该方案中,工作在44.4 MHz的大功率高品质因数、高分路阻抗波导型高频腔... 在核工业、民用及基础研究领域,高能强流质子加速器有着十分广泛而重要的应用,中国原子能科学研究院提出了1台2 GeV连续波固定场交变梯度质子加速器的解决方案。在该方案中,工作在44.4 MHz的大功率高品质因数、高分路阻抗波导型高频腔研制极其重要。本文首先对工作在44.4 MHz的矩形、欧米伽形、跑道形及船形等4种形状的波导型高频腔进行了模拟计算研究,经比较发现,船形高频腔具有最高的品质因数和分路阻抗,是2 GeV连续波固定场交变梯度质子加速器的较好选择。在此基础上,为掌握船形高频腔的实际加工工艺,同时利用现有230 MeV超导回旋加速器的功率源设备开展高功率实验研究,设计了71.26 MHz的缩比例船形高频腔样机。 展开更多

关键词 高能强流质子加速器 固定场交变梯度加速器 波导型高频腔 品质因数 分路阻抗

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与散裂中子靶物理相关的理论计算程序探讨 I薄靶计算 被引量：1

11

作者 樊胜 于洪伟 +1 位作者 申庆彪 赵志祥 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期329-333,共5页

利用中能强流质子加速器形成的散裂中子源作为外加中子源驱动次临界反应堆的洁净核能系统是目前国际上的一个研究热点 .散裂中子源是这个系统的一个重要部分 ,也是一个急需解决的重点 .

关键词 散裂中子靶 加速器驱动洁净核能系统 散裂中子源 理论计算程序 中能强流质子加速器

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束晕-混沌的非线性反馈离散控制 被引量：3

12

作者 方锦清 周刘来 +2 位作者 陈关荣 罗晓曙 翁甲强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期933-937,共5页

　基于非线性控制方法,提出了一种特殊的非线性反馈函数,即小波反馈函数,用于离散控制强流质子束的束晕 混沌。控制后质子束的束晕强度因子很快趋于零,束均方根半径、束横向平均发射度等都减至控制前的三分之一稍多,证明该控制方法切实... 　基于非线性控制方法,提出了一种特殊的非线性反馈函数,即小波反馈函数,用于离散控制强流质子束的束晕 混沌。控制后质子束的束晕强度因子很快趋于零,束均方根半径、束横向平均发射度等都减至控制前的三分之一稍多,证明该控制方法切实有效,在工业上具有实用价值。 展开更多

关键词 强流质子束 束晕 混沌 非线性控制 小波反馈函数法 离散控制 强流质子直线加速器

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中国散裂中子源/快循环同步加速器束流负载效应的补偿 被引量：5

13

作者 李晓 孙虹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2671-2674,共4页

针对强流质子同步加速器中的束流负载效应,基于中国散裂中子源/快循环同步加速器射频系统样机,在不降低腔体Q值的前提下,以数字化低电平控制为主要技术手段,对束流负载效应进行补偿。提出完整的由多控制环路组成的束流负载效应补偿方案... 针对强流质子同步加速器中的束流负载效应,基于中国散裂中子源/快循环同步加速器射频系统样机,在不降低腔体Q值的前提下,以数字化低电平控制为主要技术手段,对束流负载效应进行补偿。提出完整的由多控制环路组成的束流负载效应补偿方案。该方案主要由引入自适应算法的束流前馈和高带宽低延时的射频直接反馈,以及在束流负载下对腔体谐振状态进行控制的腔体预失谐和动态调谐等组成。 展开更多

关键词 强流质子同步加速器 束流负载效应补偿 中国散裂中子源 数字低电平控制系统

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中国原子能科学研究院回旋加速器创新与发展60年 被引量：5

14

作者 张天爵 吕银龙 +5 位作者 王川 贾先禄 葛涛 李明 殷治国 樊明武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2023-2030,共8页

中国原子能科学研究院(CIAE)自1958年首台回旋加速器成功出束以来,已经历了60余年的回旋加速器创新与发展,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在简要回顾回旋加速器前30年发展历程的基础上,重点阐述后30年围绕... 中国原子能科学研究院(CIAE)自1958年首台回旋加速器成功出束以来,已经历了60余年的回旋加速器创新与发展,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在简要回顾回旋加速器前30年发展历程的基础上,重点阐述后30年围绕紧凑型回旋加速器的科技创新和应用,主要包括100MeV强流质子回旋加速器、医用小型回旋加速器、质子治疗超导回旋加速器及高功率等时性圆型加速器等多种先进的质子加速器研发。 展开更多

关键词 强流质子回旋加速器 紧凑结构 FFAG

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分段共振耦合RFQ场调谐方法研究 被引量：1

15

作者 傅世年 《高能物理与核物理》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期870-875,共6页

强流质子加速器需要采用分段共振耦合RFQ作为其低能加速结构 ,为减少束流损失 ,RFQ加速器必须达到所要求的场分布 .针对共振耦合结构的特殊性 ,在RFQ传输线模型的理论基础上 ,在一台RFQ冷模型上进行了场调谐的实验研究 ,获得了满意的实... 强流质子加速器需要采用分段共振耦合RFQ作为其低能加速结构 ,为减少束流损失 ,RFQ加速器必须达到所要求的场分布 .针对共振耦合结构的特殊性 ,在RFQ传输线模型的理论基础上 ,在一台RFQ冷模型上进行了场调谐的实验研究 ,获得了满意的实验结果 .同时 。 展开更多

关键词 分段共振耦合 RFQ加速器 场调谐 传输线模型 强流质子直线加速器

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用于强流质子直线加速器1.3 GHz缩尺超导腔的设计研究(英文) 被引量：1

16

作者 赵升初 孙虹 +1 位作者 孙安 周德民 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2003年第1期56-61,共6页

主要论述了用于强流质子直线加速器缩尺超导腔腔形优化设计,详细讨论了不同腔形几何变量对超导腔性能的影响。在此基础上,给出了一个试验缩尺腔的腔形及其计算结果。

关键词 强流质子直线加速器 缩尺超导腔 腔形变量 腔形设计 设计方法

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用于硼中子俘获治疗的强流质子回旋加速器中心区结构优化设计 被引量：1

17

作者 冀鲁豫 管锋平 +6 位作者 安世忠 郑侠 宋国芳 张天爵 关镭镭 王胜龙 李明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期730-737,共8页

中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要... 中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要求更高。为实现mA量级的束流的加速和引出,BNCT强流质子回旋加速器采取了增加负氢束流注入能量、增大磁铁镶条孔径、使用用于增大Dee盒头部张角的阶梯状结构及调整加速间隙的入口和出口高度等一系列中心区结构优化设计,有效地提高了中心区的相位接收度,改善了轴向电聚焦。在新的离子源注入能量下通过数值计算得到实测场下的轴向电聚焦和间隙高度的关系,选取合适的间隙高度获得最佳的轴向聚焦,从而确定了mA量级束流的注入和加速的中心区结构。同时在设计中考虑空间电荷效应的影响,计算了不同流强下的束流尺寸变化。中心区结构在实测磁场下的优化设计计算结果表明,BNCT强流质子回旋加速器中心区的束流对中好于0.5 mm,相位接收度大于40°,中心区最高可接收流强3 mA。目前,新的中心区结构已进入机械加工阶段。 展开更多

关键词 硼中子俘获治疗 强流质子回旋加速器 中心区 螺旋偏转板 相位接收度

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准周期聚焦-加速耦合系统的均温设计方法 被引量：1

18

作者 傅世年 关遐令 方守贤 《高能物理与核物理》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期79-86,共8页

强流质子直线加速器要求严格控制束流损失和束流发射度增长 .理论已经证明 ,强的空间电荷作用在不同自由度之间的耦合 ,会因为其间的温度差异 ,通过束流的相干不稳定性 ,使束流发射度增长 .因此 ,有必要按照均温的原则设计强流加速器 .... 强流质子直线加速器要求严格控制束流损失和束流发射度增长 .理论已经证明 ,强的空间电荷作用在不同自由度之间的耦合 ,会因为其间的温度差异 ,通过束流的相干不稳定性 ,使束流发射度增长 .因此 ,有必要按照均温的原则设计强流加速器 .但是 ,由于质子直线加速器的各种加速结构均为准周期耦合系统 ,使得均温设计十分繁琐而难以达到完全均温 .我们利用国际上通用的束流动力学软件TRACE3 D ,给它补充了均温设计功能 ,通过与PARMILA程序的配合使用 ,可以方便地在加速器设计中实现均温条件 .本文将介绍我们对TRACE3 D的修改补充 ,并以强流质子直线加速器设计实例 ,说明均温设计的必要性 . 展开更多

关键词 强流质子直线加速器 均温设计 TRACE3-D程序 准周期聚焦-加速耦合系统 加速结构

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强流质子直线加速器横向屏蔽的估算 被引量：1

19

作者 郭文 赵志祥 王伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期610-613,共4页

叙述了估算强流质子直线加速器横向屏蔽的方法。束流能量处在GeV能区时,使用Moyer模型进行计算;在1GeV以下,使用基于点源视线法的Tesch公式。在1W/m的束流损失情况下,对50～3000MeV束流能量范围内的横向屏蔽厚度进行了计算,并给出推荐值。

关键词 强流质子直线加速器 横向屏蔽 Moyer模型 视线法

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我国建成首台强流质子直线加速器为洁净核能的开发等奠定重要技术基础

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《中国科技奖励》 2007年第7期77-78,共2页

6月23日．由中国科学院高能物理研究所建造的强流质子直线加速器通过专家鉴定。这是我国建成的首台强流质子直线加速器．标志着我国在加速器驱动洁净核能系统的研究方面步入国际先进行列。

关键词 加速器驱动洁净核能系统 强流质子直线加速器 中国科学院高能物理研究所 基础 专家鉴定

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