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基于先进光源的内部力学行为实验研究进展 被引量:3
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作者 许峰 胡小方 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2018年第9期143-163,共21页
关键材料的失效破坏是航空航天、桥梁、高铁等重要工程领域中的关键问题,是人类历史上众多无法磨灭的事故和灾难的根本原因.材料宏观层面可见的失效破坏,由其内部无法观察的微观力学行为决定,因而对内部微观力学行为的可视化实验研究是... 关键材料的失效破坏是航空航天、桥梁、高铁等重要工程领域中的关键问题,是人类历史上众多无法磨灭的事故和灾难的根本原因.材料宏观层面可见的失效破坏,由其内部无法观察的微观力学行为决定,因而对内部微观力学行为的可视化实验研究是从本质上理解失效破坏机理的重要基础.传统的实验力学测试方法(声测、光测、电测等),均难以实现对材料内部力学行为的直接实验观测.随着近年来同步辐射、中子等先进光源的不断涌现,为发生在材料内部的损伤失效过程的原位实验带来了可能.本文从时空尺度的角度,对国内外利用同步辐射和中子源的内部力学三维实验研究的相关工作进行了整理和综述,在此基础上分析了揭示材料失效破坏固体力学难题在实验力学内部表征方法上面临的挑战,并对基于先进光源的内部力学行为测试原理、方法和技术的发展趋势进行了探讨. 展开更多
关键词 先进光源 材料失效破坏 内部力学行为 同步辐射光源 中子源
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先进光源X射线成像技术在单细胞研究中的应用
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作者 张舒涵 郭悦聪 +1 位作者 王亚玲 陈春英 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2304-2323,共20页
随着同步辐射、自由电子激光等先进光源的快速发展,基于先进光源的X射线成像技术为单细胞研究带来了新的机遇.X射线成像具有纳米分辨、成像深度大、定量成像、多参数分析等优势,研究对象可以从完整的单个细胞扩展到特定的生物分子,实现... 随着同步辐射、自由电子激光等先进光源的快速发展,基于先进光源的X射线成像技术为单细胞研究带来了新的机遇.X射线成像具有纳米分辨、成像深度大、定量成像、多参数分析等优势,研究对象可以从完整的单个细胞扩展到特定的生物分子,实现从多个尺度获取单细胞多方面的结构以及功能相关生物学信息.本文综述了基于先进光源的X射线成像技术及其在多个单细胞成像领域的应用进展,包括不同类型细胞的形貌与结构成像、跨尺度的细胞结构成像及单细胞-外源物质相互作用等,覆盖了从完整细胞到局部结构乃至特定分子多个层次的单细胞成像研究实例.本文对各种技术对于单细胞成像分析的适用性及未来发展进行了讨论,为基于先进光源的X射线单细胞成像研究提供参考与启示. 展开更多
关键词 先进光源 X射线成像技术 单细胞成像 完整细胞形貌 亚细胞结构 生物分子
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中国粒子加速器的发展现状和趋势 被引量:1
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作者 唐靖宇 周路平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1735-1746,共12页
我国的粒子加速器近20年来发展迅速,在加速器不同的类型、规模和应用方向上全面向世界先进水平靠近。本文以几个主要加速器研究或应用方向如先进光源、强流质子-重离子加速器、粒子对撞机、民生应用型加速器为主线,介绍其中几台典型装... 我国的粒子加速器近20年来发展迅速,在加速器不同的类型、规模和应用方向上全面向世界先进水平靠近。本文以几个主要加速器研究或应用方向如先进光源、强流质子-重离子加速器、粒子对撞机、民生应用型加速器为主线,介绍其中几台典型装置的建设和发展,以及它们在国际上的地位和在相应学科研究中所发挥的作用。同时,也介绍我国在加速器物理和技术方面的快速进步,这些进步不仅对已经建造和正在建造的大型加速器装置是个极为重要的支持,也是加速器学科的自身发展,并为未来更先进的加速器装置的发展提供了可能性。本文对我国未来若干年的加速器事业发展作了展望,期望我国的加速器在10年后将全面处于国际先进水平,同时也对我国在激光等离子体尾场加速领域近些年来的飞速发展作一个简单评述。 展开更多
关键词 粒子加速器 先进光源 强流强子加速器 粒子对撞机 激光尾场加速
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中国散裂中子源与南方先进光源
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作者 陈和生 《中国科学院院刊》 CSCD 北大核心 2024年第9期1583-1590,共8页
中国散裂中子源为基础科学前沿研究和国家发展需求诸多领域提供先进的中子散射研究与应用的大型交叉平台,其综合性能进入国际同类装置先进行列;显著提升了我国相关领域的科学技术水平和自主创新能力。中国散裂中子源的成功建设极大地推... 中国散裂中子源为基础科学前沿研究和国家发展需求诸多领域提供先进的中子散射研究与应用的大型交叉平台,其综合性能进入国际同类装置先进行列;显著提升了我国相关领域的科学技术水平和自主创新能力。中国散裂中子源的成功建设极大地推动了国家重大科技基础设施在粤港澳大湾区的发展,为粤港澳大湾区综合性国家科学中心提供了重要支撑。同步辐射光源与散裂中子源“珠联璧合”,是研究物质微观结构2种优势互补的“探针”;同步辐射光源也是世界上著名大湾区的“标配”。粤港澳大湾区的未来发展迫切需要建设南方先进光源。粤港澳大湾区重大科技基础设施的建设应当被纳入国家重大科技基础设施的统一规划和部署。文章建议南方先进光源由广东省人民政府联合相关城市政府,以及香港特别行政区和澳门特别行政区政府共同建设,强强联合,从而探索出一条粤港澳大湾区科技创新合作的新模式。 展开更多
关键词 粤港澳大湾区 综合性国家科学中心 中国散裂中子源 同步辐射光源 南方先进光源
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大连先进光源驱动激光纵向平顶整形及其束流动力学模拟分析
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作者 高清华 李馨萌 +7 位作者 张百超 杨栋元 余永 张未卿 贺志刚 俞盛锐 吴国荣 杨学明 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期172-181,共10页
驱动激光纵向整形是一种通过降低电子束发射度从而提升自由电子激光亮度的有效方法。目前处于预研阶段的大连先进光源(DALS)是最高重复频率为1 MHz的自由电子激光用户装置,其驱动激光采用掺镱光纤激光器的四倍频输出波长为257.5 nm的紫... 驱动激光纵向整形是一种通过降低电子束发射度从而提升自由电子激光亮度的有效方法。目前处于预研阶段的大连先进光源(DALS)是最高重复频率为1 MHz的自由电子激光用户装置,其驱动激光采用掺镱光纤激光器的四倍频输出波长为257.5 nm的紫外光。通过脉冲堆积的方法对驱动激光实施纵向整形,获得了顶部宽度约42 ps,上升沿下降沿均约为2 ps的纵向平顶分布。基于正在建设中的DALS注入器,在不同驱动激光分布条件下进行了束流动力学模拟,结果表明相对于高斯分布的驱动激光,实验测得的平顶分布能够将电子束发射度降低20%。该结果有力支撑了DALS高亮度注入器的建设,也为未来提升DALS的出光亮度开拓了更大空间。 展开更多
关键词 激光技术 自由电子激光 大连先进光源 驱动激光 脉冲整形 发射度
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大连先进光源束流垃圾桶屏蔽设计及热工分析
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作者 鄂得俊 黄礼明 +1 位作者 刘昌奇 陶凯 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期146-151,共6页
基于蒙特卡罗模拟软件FLUKA和有限元软件COMSOL对大连先进光源(DALS)束流垃圾桶的设计进行了初步研究。采用FLUKA软件进行了束流垃圾桶和主体建筑的建模,理论公式和模拟计算保证径向和轴向束流垃圾桶沉积能量在99%以上,计算中引入减方... 基于蒙特卡罗模拟软件FLUKA和有限元软件COMSOL对大连先进光源(DALS)束流垃圾桶的设计进行了初步研究。采用FLUKA软件进行了束流垃圾桶和主体建筑的建模,理论公式和模拟计算保证径向和轴向束流垃圾桶沉积能量在99%以上,计算中引入减方差技巧,降低计算结果的统计误差,相应的计算结果的误差在5%以内。同时计算给出侧墙和顶板位置的辐射剂量率的大小,侧墙两边的剂量率大小分别为1.84μSv/h和1.15μSv/h,顶板位置处的剂量率大小约为1.14μSv/h,保证了工作人员的安全与健康。利用COMSOL软件计算束流入射情况下束流垃圾桶的温度分布和热应力的大小,得到稳态情况下束流垃圾桶的最高温度为55.1℃,最大热应力大小为54.5 MPa,小于材料的熔点和屈服强度,保证束流垃圾桶在装置运行过程中的稳定性。 展开更多
关键词 束流垃圾桶 大连先进光源 辐射屏蔽计算 热工计算
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Simulation study of longitudinal injection scheme for HALS with a higher harmonic cavity system 被引量:4
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作者 Zhen-Biao Sun Lei Shang +3 位作者 Feng-Lei Shang Yun-Gai Tang Wei Liu Wen-Bin Song 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2019年第7期77-82,共6页
Longitudinal injection is a promising on-axis injection scheme for diffraction-limited storage rings. In the latest version of the Hefei advanced light source (HALS), both the dynamic aperture and momentum aperture ha... Longitudinal injection is a promising on-axis injection scheme for diffraction-limited storage rings. In the latest version of the Hefei advanced light source (HALS), both the dynamic aperture and momentum aperture have been optimized. A longitudinal injection scheme was investigated on the HALS using a doublefrequency radio frequency system. To evaluate the injection performance, various errors were considered. A series of tracking simulations were conducted, and the injection efficiency was obtained under different error levels. 展开更多
关键词 Longitudinal INJECTION Hefei advanced light source Double-frequency RF SYSTEM INJECTION efficiency
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合肥先进光源前端光子吸收器的设计及热分析 被引量:1
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作者 马文静 赵壮 +4 位作者 王思慧 张善才 范乐 洪远志 尉伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期68-74,共7页
合肥先进光源(HALF)将建设成为1台第四代衍射极限储存环光源。HALF的引出光具有更高亮度,能给储存环带来更高的热负载。引光段需设置光子吸收器,以限定引出光的尺寸和吸收其余未使用的同步光,同时减少同步光热负载对储存环超高真空系统... 合肥先进光源(HALF)将建设成为1台第四代衍射极限储存环光源。HALF的引出光具有更高亮度,能给储存环带来更高的热负载。引光段需设置光子吸收器,以限定引出光的尺寸和吸收其余未使用的同步光,同时减少同步光热负载对储存环超高真空系统的影响。紧凑的衍射极限储存环的物理设计及光子吸收器与真空室连接方式的选择给光子吸收器的设计带来了一系列挑战。在插入式双片型吸收器结构的基础上,综合考虑吸收面形状、水冷结构、安装定位等因素,设计了一种基于CuCrZr材料、与真空室一体、无需单独定位的光子吸收器,并计算其位于弯转角2.74°的弯转磁铁下游光引出段处,被同步光照射的光斑尺寸和辐射功率;采用有限元分析方法对光子吸收器进行热力学模拟,得到辐照后的最高温度约为80℃,最大应力为20.8 MPa,最大热变形为0.05 mm。结合制作材料CuCrZr在高热负载下的许用准则,确定了光子吸收器结构的合理性。此研究为合肥先进光源中前端区光子吸收器的设计提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 合肥先进光源 前端区 光子吸收器 直接水冷 有限元分析
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基于先进紫外光源的生物质谱技术的最新进展及展望
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作者 王方军 刘哲益 +4 位作者 殷志斌 罗盼 杨诗蕊 肖春雷 杨学明 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2290-2303,共14页
生物大分子质谱是研究复杂生命体系中分子的序列组成、动态结构、相互作用和空间分布的前沿科学领域.先进紫外光源特别是同步辐射、自由电子激光等大科学装置的发展,为光解离-串联质谱和光电离-质谱成像等生物大分子质谱研究尖端技术的... 生物大分子质谱是研究复杂生命体系中分子的序列组成、动态结构、相互作用和空间分布的前沿科学领域.先进紫外光源特别是同步辐射、自由电子激光等大科学装置的发展,为光解离-串联质谱和光电离-质谱成像等生物大分子质谱研究尖端技术的进步提供了新的机遇.本综述中,我们总结了不同波长先进光源包括X射线、极紫外激光等在蛋白质、脂质等生物分子高效光解离和序列、结构、相互作用表征,光化学氧化标记和动态结构分析,高效光电离和高灵敏度质谱检测及空间分布成像等领域的研究进展;进一步展望了新一代先进紫外光源特别是具有更高亮度、更短脉冲、更高重频的极紫外自由电子激光在生物大分子质谱研究中的应用前景和可能带来的技术突破. 展开更多
关键词 先进紫外光源 生物大分子质谱 极紫外自由电子激光 蛋白质序列和结构表征 质谱成像
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