交叉指型磁模漂移管重离子直线加速器设计

1

作者 马鹏飞 岳灿彬 +7 位作者 王百川 周浩 杜畅通 郑曙昕 邢庆子 关遐令 王学武 王忠明 《现代应用物理》 2024年第1期92-100,132,共10页

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)的质子同步环改造为质子重离子同步环的需求,采用将电磁四极磁铁安装在漂移管内部的设计方案,完成了1台2 MeV/u的交叉指型磁模漂移管直线加速器(interdigital H-mode drift tube linear accelerator,IH-D... 西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)的质子同步环改造为质子重离子同步环的需求,采用将电磁四极磁铁安装在漂移管内部的设计方案,完成了1台2 MeV/u的交叉指型磁模漂移管直线加速器(interdigital H-mode drift tube linear accelerator,IH-DTL)的物理设计和机械设计。建立了使用腔内聚焦散焦周期结构进行横向强聚焦,常规负相位用于纵向聚束的1套动力学设计方法,实现对多种离子的加速,并能在获得较高束流传输效率的同时保持较低的束流发射度增长。DTL动力学计算结果表明:该IH-DTL可将峰值电流强度为50 eμA的Bi^(32+)离子从0.4 MeV/u加速到2 MeV/u,传输效率为99%,横向归一化均方根发射度增长小于10%,可用于加速荷质比在1/2~1/6.5范围内的重离子。 展开更多

关键词 漂移管直线加速器 交叉指型磁模 电磁四极磁铁 动力学设计 束流传输效率 发射度增长

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强流射频四极加速器耦合单元的物理设计研究 被引量：5

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作者 欧阳华甫 徐韬光 +2 位作者 关遐令 罗紫华 许文武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期195-198,共4页

用二维程序SUPERFISH和三维程序MAFIA对射频四极加速器进行了计算机模拟。通过模拟 ,确定了射频四极加速器中工作模的射频电场的分布 ,完成了射频四极加速器的耦合单元、调谐块和起始单元的设计。设计耦合单元必须使射频四极加速对干扰... 用二维程序SUPERFISH和三维程序MAFIA对射频四极加速器进行了计算机模拟。通过模拟 ,确定了射频四极加速器中工作模的射频电场的分布 ,完成了射频四极加速器的耦合单元、调谐块和起始单元的设计。设计耦合单元必须使射频四极加速对干扰不敏感。对设计的方案进行了讨论和分析。 展开更多

关键词 强流射频四极加速器 物理设计 MAFIA 分段耦合 谐振频率 调谐块 耦合单元 计算机模拟

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HI-13串列加速器的改进 被引量：4

3

作者 秦久昌 关遐令 +5 位作者 杨丙凡 张灿哲 杜学仁 于蕴峰 葛继云 杨为民 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 1992年第6期329-334,共6页

本文总结了HI-13串列加速器投入运行以来所做的各项改进工作及部件国产化。简要地叙述了目前正在做的改进工作和对今后工作的展望。

关键词 串列加速器 美国 运行 技术引进

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北京HI-13串列加速器注入器的升级改造 被引量：7

4

作者 包轶文 关遐令 +20 位作者 胡跃明 苏胜勇 游曲波 黄青华 王晓飞 阚朝新 杨涛 范宏盛 杨保君 刘德忠 杨丙凡 姜山 何明 柳卫平 胡任威 任印 马征宇 张秀华 闫芳 王秋菊 李明龙 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1001-1002,共2页

本文简单介绍了北京HI-13串列加速器注入器升级改造的情况,注入器台架电压由原来的150 kV提高到300 kV,并成功封接一根300 kV、1.2 m长的加速管。另增加一套AMS专用注入线,由静电分析器与磁分析器构成能量消色散系统,质量分辨率可达到38... 本文简单介绍了北京HI-13串列加速器注入器升级改造的情况,注入器台架电压由原来的150 kV提高到300 kV,并成功封接一根300 kV、1.2 m长的加速管。另增加一套AMS专用注入线,由静电分析器与磁分析器构成能量消色散系统,质量分辨率可达到380以上。 展开更多

关键词 加速器超灵敏质谱(AMS) 能量消色散系统

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HI－13串列加速器输电梯的研制 被引量：4

5

作者 杨丙凡 周俊峰 +3 位作者 关遐令 苏胜勇 秦久昌 张灿哲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期193-198,共6页

输电梯是ＨＩ－１３串列加速器的关键设备之一，其主要部件尼龙绝缘子无油轴承等经反复试制，性能已优于国外同类产品。研制过程中创立的输电梯组装工艺大大简化了调梯过程，降低了横向摆度。３５００多小时的正式运行表明输电梯运行平... 输电梯是ＨＩ－１３串列加速器的关键设备之一，其主要部件尼龙绝缘子无油轴承等经反复试制，性能已优于国外同类产品。研制过程中创立的输电梯组装工艺大大简化了调梯过程，降低了横向摆度。３５００多小时的正式运行表明输电梯运行平稳，高压性能良好。ＨＩ－１３串列加速器达到了非常良好的运行状态。 展开更多

关键词 串列 加速器 输电梯 尼龙绝缘子

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HI-13串列加速器升级工程在线同位素分离器高质量分辨谱仪物理设计 被引量：6

6

作者 彭朝华 关遐令 崔保群 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期133-138,共6页

HI-13串列加速器升级工程中的在线同位素分离器(ISOL)高质量分辨谱仪要求20 000的质量分辨率。本工作采用大小铁双能量结构削弱能量色散,有效解决了束流能散过大导致的谱仪质量分辨率低的问题。结果表明:当束流高斯分布宽度为0.06 mm和1... HI-13串列加速器升级工程中的在线同位素分离器(ISOL)高质量分辨谱仪要求20 000的质量分辨率。本工作采用大小铁双能量结构削弱能量色散,有效解决了束流能散过大导致的谱仪质量分辨率低的问题。结果表明:当束流高斯分布宽度为0.06 mm和10 mrad时,谱仪的质量分辨率达到了33 400;若考虑加速段引入的0.002%能散,谱仪最终的质量分辨率为20 000。 展开更多

关键词 在线同位素分离器 高质量分辨 能量色散 谱仪

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强流射频四极加速器输入耦合环的物理设计研究 被引量：3

7

作者 欧阳华甫 乔际民 +1 位作者 傅世年 关遐令 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期117-120,共4页

　详细讨论了强流射频四极加速器高频输入耦合环的一些基本问题,完成了高频输入耦合环的初步物理设计.利用二维程序Superfish的一些结果,确定了耦合环的大小,计算了耦合环的功耗,并对构成耦合环导线的粗细进行了估算。该耦合环的物理设... 　详细讨论了强流射频四极加速器高频输入耦合环的一些基本问题,完成了高频输入耦合环的初步物理设计.利用二维程序Superfish的一些结果,确定了耦合环的大小,计算了耦合环的功耗,并对构成耦合环导线的粗细进行了估算。该耦合环的物理设计可作为耦合环试验的基础,同时,也可作为三维程序HFSS模拟计算的起点。 展开更多

关键词 射频四极加速器(RFQ) 输入耦合环 耦合参数β 功耗

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AMS专用高分辨注入器系统研制 被引量：3

8

作者 包轶文 关遐令 +14 位作者 胡跃明 苏胜勇 游曲波 黄青华 王晓飞 阚朝新 杨涛 范宏盛 杨保君 刘德忠 杨丙凡 姜山 何明 拓飞 马征宇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B09期254-256,共3页

研制了北京HI-13串列加速器AMS专用高分辨注入器系统。静电分析器和磁分析器构成能量消色散系统,质量分辨率可达600以上,传输效率好于80%。

关键词 AMS 分辨率 能量消色散系统

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CPNG脉冲化装置的研制 被引量：3

9

作者 沈冠仁 关遐令 陈洪涛 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第9期730-736,共7页

本文介绍了为CIAE6 0 0kVns脉冲中子发生器研制的强流ns脉冲化装置和达到的技术指标。其平均流强≥ 30 μA ,束宽为 1.0ns。

关键词 CPNG脉冲化装置 脉冲中子发生器 设计 ns脉冲束 工作原理 技术指标

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HI-13串列加速器次级束流线的设计 被引量：3

10

作者 柳卫平 李志常 +1 位作者 关遐令 白希祥 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第5期391-395,共5页

利用已有的一个偏转磁铁和一对四极透镜,设计了一条用于分离和纯化~6He,~7Be,~8Li,^(11)C,^(12)B,^(13)N,^(15)O和^(17)F等次级放射性离子束的传输系统。用TRANSPORT程序分析了各种影响束流线性能的因素,进而对系统的各项参数作了优化... 利用已有的一个偏转磁铁和一对四极透镜,设计了一条用于分离和纯化~6He,~7Be,~8Li,^(11)C,^(12)B,^(13)N,^(15)O和^(17)F等次级放射性离子束的传输系统。用TRANSPORT程序分析了各种影响束流线性能的因素,进而对系统的各项参数作了优化计算。讨论了次级束的纯化。 展开更多

关键词 离子束 束流输运 串列式加速器

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高流强RFQ质子加速器研制 被引量：5

11

作者 傅世年 关遐令 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B12期159-164,共6页

在国家"973"计划洁净核能项目的支持下,中国科学院高能物理研究所与中国原子能科学研究院合作,建成了我国首台强流质子加速器。它是1台四翼型结构的射频四极(radio-frequency qaudrupole,RFQ)加速器,这种先进加速结构可为来... 在国家"973"计划洁净核能项目的支持下,中国科学院高能物理研究所与中国原子能科学研究院合作,建成了我国首台强流质子加速器。它是1台四翼型结构的射频四极(radio-frequency qaudrupole,RFQ)加速器,这种先进加速结构可为来自离子源的低能强流束提供周期性强聚焦,并同时在纵向对束流进行聚束和加速。我国建成的这台RFQ加速器束流能量为3.5 MeV,脉冲流强达46 mA,束流工作比大于7%。本文将介绍这台RFQ加速器的物理设计、研制、调试和出束实验的结果。 展开更多

关键词 强流质子束 射频四极加速器 加速器驱动的次临界系统

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HI-13串列加速器升级工程进展与现状 被引量：5

12

作者 杨丙凡 关遐令 +9 位作者 曹小平 张天爵 李振国 储诚节 崔保群 周立鹏 彭朝华 包轶文 唐洪庆 吴海诚 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期41-46,共6页

中国原子能科学研究院的"HI-13串列加速器升级工程"是在现有的HI-13串列加速器的基础上,前端新建一台100 MeV、200μA紧凑型质子回旋加速器(CYCIAE-100)和质量分辨为20000的在线同位素分离器(ISOL),后端新建一台能量增益为2 M... 中国原子能科学研究院的"HI-13串列加速器升级工程"是在现有的HI-13串列加速器的基础上,前端新建一台100 MeV、200μA紧凑型质子回旋加速器(CYCIAE-100)和质量分辨为20000的在线同位素分离器(ISOL),后端新建一台能量增益为2 MeV/q的超导直线增能器(SCB),形成一加速器组合装置。各加速器可单独使用,也可联合使用。回旋加速器单独使用时主要用于中子物理、辐射物理、生物医学的研究及同位素研发。联合使用时,回旋加速器的质子束将用于轰击靶源,产生放射性同位素束,经在线同位素分离器后注人串列加速器加速,为用户提供放射性核素束流。 展开更多

关键词 串列加速器 回旋加速器 在线同位素分离器 超导增能器 放射性核束

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HI-13串列加速器十年运行、维修与改进 被引量：1

13

作者 杨丙凡 秦久昌 +23 位作者 张灿哲 胡跃明 姜永良 张桂莲 杨为民 关遐令 侯德义 苏胜勇 杨志仁 阚朝新 刘德忠 王立勇 包轶文 游曲波 杨涛 张焱 柴世琴 连莉 崔心炜 周立鹏 杨宝君 张秋红 刘贵明 朱佳政 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期281-288,共8页

对ＨＩ－１３串列加速器十年来的运行、维修与改进工作进行简要总结，给出了有关统计数据，并重点概述了在重大设备国产化和加速器及其相关技术方面的研究工作。

关键词 串列加速器 输电梯 分压电阻 剥离器 运行 维修

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产生放射性核束的厚靶的物理设计 被引量：2

14

作者 张焱 蒋渭生 关遐令 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期38-42,共5页

介绍用来产生放射性核束的厚靶的物理设计过程，提出对靶材料特性和温度条件的严格要求，列举了几种候选靶材，设计了１个石墨靶衬并合理安排靶的水冷散热结构，计算了厚靶的三维温度分布情况。计算结果表明：此厚靶完全能够承受最高达... 介绍用来产生放射性核束的厚靶的物理设计过程，提出对靶材料特性和温度条件的严格要求，列举了几种候选靶材，设计了１个石墨靶衬并合理安排靶的水冷散热结构，计算了厚靶的三维温度分布情况。计算结果表明：此厚靶完全能够承受最高达１４ｋＷ的质子束入射束流功率，靶的温度可以根据不同要求控制在１３００—２０００℃。 展开更多

关键词 放射性核束 厚靶 散热结构 同位素分离器

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单漂移聚束器的非标准聚束模式 被引量：3

15

作者 张焱 关遐令 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期1-8,共8页

单漂移聚束器标准聚束模式要求粒子注入能量和聚束器漂移管的几何尺寸之间必须满足严格的条件,严重地限制了可聚束粒子的种类。文章论述了采用非标准聚束模式的方法,计算不同粒子在HI-13串列加速器上实现脉冲聚束的可行性。

关键词 单漂移 聚束器 非标准聚束 粒子束

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HI-13串列加速器加速管技术改造 被引量：1

16

作者 杨丙凡 秦久昌 +22 位作者 张桂莲 苏胜勇 黄青华 胡跃明 关遐令 杨志仁 杨涛 阚朝新 范宏盛 彭朝华 隗永学 张秋红 方玉庆 夏清良 刘德中 杨宝君 侯德义 孟波 陈楠 金春生 刘春江 任印 周立鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第6期513-518,共6页

HI 13串列加速器加速管技术改造已经完成。用1根243 8cm和7根223 5cm的加速管替代了已使用16年之久的8根182 9cm加速管。为配合新加速管的安装,对加速器的主体布局进行了调整,对加速器的死区结构、充电系统、电阻分压系统进行了改造,重... HI 13串列加速器加速管技术改造已经完成。用1根243 8cm和7根223 5cm的加速管替代了已使用16年之久的8根182 9cm加速管。为配合新加速管的安装,对加速器的主体布局进行了调整,对加速器的死区结构、充电系统、电阻分压系统进行了改造,重新设计制作了加速管入口栅网透镜及供电和控制系统,研制了新的输电梯死区惰轮。改造后的加速器头部电压达15 07MV。 展开更多

关键词 串列加速器 加速管 技术改造 传输效率

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强流束传输中束晕的形成 被引量：1

17

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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超导四分之一波长谐振腔高频功率磁耦合器物理设计 被引量：1

18

作者 彭朝华 吕钊 关遐令 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期98-100,共3页

为指导超导四分之一波长谐振腔(QWR)高频功率磁耦合器设计,基于三维电磁场程序给出的超导QWR电磁场分布,本工作计算了磁耦合器的位置和伸入深度,给出了一定带宽下的耦合强度,提出了磁耦合器在热力学上的设计要求。

关键词 磁耦合器 四分之一波长谐振腔 超导腔

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低能强流氘束脉冲系统研制 被引量：1

19

作者 周立鹏 关遐令 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B09期262-266,共5页

为在靶上形成重复频率为4 MHz、脉冲半高宽为2 ns、平均流强为60μA、能量为1^100 keV的氘束脉冲束,研制了1台低能氘束的脉冲化系统。系统设计中考虑了空间电荷效应,对脉冲化系统进行束流光学计算,得到了最合理的布局。通过对单漂移聚... 为在靶上形成重复频率为4 MHz、脉冲半高宽为2 ns、平均流强为60μA、能量为1^100 keV的氘束脉冲束,研制了1台低能氘束的脉冲化系统。系统设计中考虑了空间电荷效应,对脉冲化系统进行束流光学计算,得到了最合理的布局。通过对单漂移聚束器和切割器的计算,获得了最佳参数。针对运行于40 kV的高压平台上的特点,设计了分布式自动控制系统。设备就位后,进行了安装与调试,各设备正常运行并达到设计指标,控制系统能够方便、可靠地控制并检测高压平台上所有设备的运行情况。 展开更多

关键词 脉冲系统 切割器 单漂移聚束器

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北京HI-13串列加速器近期状况

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作者 胡跃明 阚朝新 +10 位作者 包轶文 苏胜勇 游曲波 王晓飞 杨涛 范宏盛 方玉庆 刘德忠 关遐令 杨宝君 夏清良 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B09期251-253,共3页

北京HI-13串列加速器一直保持良好的运行状态。近几年,根据设备的运行状态和实验室的发展需求,陆续完成了注入器升级改造、能量重新刻度、分析磁铁电源改造、主真空系统改造等技术改造工作。新建两条专用实验束流线,正在进行辐射防护系... 北京HI-13串列加速器一直保持良好的运行状态。近几年,根据设备的运行状态和实验室的发展需求,陆续完成了注入器升级改造、能量重新刻度、分析磁铁电源改造、主真空系统改造等技术改造工作。新建两条专用实验束流线,正在进行辐射防护系统的改造。本文介绍串列加速器的运行情况,重点阐述技术改造的完成或进展情况。 展开更多

关键词 注入器升级改造 能量刻度 辐射防护 束流管道 真空

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