HIRFL-CSR超高真空系统

中国科学院近代物理研究所承担的国家“九·五”重大科学工程项目兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL- CSR)目前正处在建设阶段。为减少真空系统中残余气体分子对粒子束造成的损失 ,要求系统平均真空度达到 6× 10 - 9Pa。在研制和建造过程中 ,我们做了大量的工作以获得所要求的真空度。本文将介绍其中样机的研制 ,超高真空实验室的建立和各项实验工作 ,大型真空处理设备的建造 ,真空烘烤系统研制等。同时对目前的工程进展也做了简要介绍

HIRFL的辐照治癌终端

为了进行重离子束流的肿瘤治疗和生物效应的研究,HIRFL正在建造一个辐照治癌终端.主要介绍了该终端的束流制备方法和束流线的布局、性能参数和束流光学设计计算结果.

HIRFL-CSR主环电子冷却模拟计算

以16O8 + 为例 ,用电子冷却模拟程序计算了冷却时间随离子能量、初始发射度、初始动量分散、离子流强以及离子电荷态的变化规律 ,研究了储存环在冷却段的 β函数和色散函数对冷却时间的影响

HIRFL-CSR电子冷却系统空心电子束性能研究

　电子冷却系统中冷却力的大小与电子束的温度密切相关。由于强流电子束自身产生的空间电荷场,使得电子束的速度离散,增加了电子束温度,降低了冷却效率。为了减小空间电荷效应,HIRFL CSR的电子冷却系统将首次采用空心电子束对储存环中的重离子束流进行冷却。通过分析实心电子束和空心电子束的空间电荷场,研究了其对电子束速度和温度的影响。

HIRFL-CSR主环电子冷却装置调试

介绍了在HIRFL-CSR主环电子冷却装置上首次设计的能够产生空心电子束的电子枪阴极。在弯曲螺线管内采用了静电偏转电极,冷却段采用了高磁场平行度螺线管设计,在IMP与BINP的合作下完成了电子冷却装置,测量了电子束剖面及密度分布、冷却段磁场平行度、电子枪和收集器的性能,实验验证了静电偏转电极的优越性,调试结果表明实现了预期的设计目标。

HIRFL新的束流分配系统

随着CSR的建成和兰州重粒子加速系统(HIRFL)实现质子加速,HIRFL现有的束流传输系统已不能满足越来越多的物理实验对供束时间的要求,为此,对原有的HIRFL的束流输运系统进行了分时供束改造,新的束流分配系统可以在给CSR供束和不供束两种情况下,同时使用SFC和SSC的束流在多个实验终端进行物理实验,介绍了新设计的HIRFL束流分配系统的布局和束流光学计算结果。

HIRFL-CSR超高真空烘烤系统

为了满足兰州重离子加速器冷却储存环 6× 10 - 9Pa的真空度要求 ,必须建立温度在 2 0 0～ 30 0℃、控制良好的在线烘烤系统。主要从热电偶、加热器及绝热套 ;功率计算及分布 ;烘烤控制 ;样机测试结果等几个方面介绍兰州重离子加速器冷却储存环 (HIRFL- CSR)超高真空烘烤系统。

HIRFL高频腔体功率耦合匹配实验研究

　介绍了HIRFL主加速器SSC高频腔体功率馈入耦合匹配系统的研究,实验结果表明,通过改变耦合环角度可更好地实现高频腔体和高频发射机之间的匹配,提高了高频腔体电压和高频发射机的工作效率。

HIRFL辐照终端照射野均匀度与离子通量的关系

采用固体核径迹探测器聚碳酸脂膜,测定了兰州重离子研究装置提供的55MeV/u40Ar和80MeV/u20Ne离子束经辐照终端束流均匀化扫描装置后照射野均匀度与离子通量之间的关系.结果表明:对于40Ar和20Ne离子束,离子通量小于1×106和2×107ions/cm2时,横向照射野均匀度缓Ne离子束照射慢增加;当离子通量分别介于1×106—1×107和2×107—1×108ions/cm2时,40Ar和20野均匀度逐渐增加;离子通量达到1×107和1×108ions/cm2时,40Ar和20Ne离子束照射野均匀度分别约为58%和61%.从而说明,辐照终端束流扫描装置对束流的均匀化程度目前并不能满足辐照生物效应、辐射育种和重离子治癌等研究工作的需要,须对其性能做进一步的提高.

CSR切割磁铁设计

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL CSR)由一个主环(CSRm)和实验环(CSRe)构成.两个储存环的束流注入与引出都需要借助于切割磁铁的导向来完成.介绍了CSR的切割磁铁的物理设计和二维场计算.

HIRFL NB1控制系统的设计

通过对新B1聚束器的介绍 ,比较详细地分析了NB1腔体内部组件对谐振频率的影响 ,并以此为依据 ,阐述了NB1控制系统的设计应如何结合其物理特性 ,最终设计出了一套实时控制系统 .该系统包含RF发射机控制系统和拖动控制系统 ,均可手动和计算机对RF发射机和 5个步进电机实时控制

HIRFL设备参数获取及监测系统的设计

描述了一个在 VC+ +环境下开发的 ,用于 HIRFL设备自动巡检和报警的应用软件的研制。方法是建立服务器程序来完成设备参数的获取 ,客户程序即监测程序通过网络自动读取和显示当前 HIR-FL分布式控制系统中所有受计算机控制的设备状态 ,遇见设备故障时自动发出报警。具有响应用户的中断请求 ,选择或屏蔽设备 ,更改设备误差 ,自动存储故障记录等功能

新型HIRFL-800低温泵的设计及热负荷的计算

介绍了近代物理研究所自行研制的新型HIRFL 80 0低温泵。对其抽速、低温冷凝板和屏蔽板的热负荷进行了具体的分析和计算。肯定了新型HIRFL 80 0低温泵的设计方案

HIRFL-SSC注入引出位置调整控制系统的研制

介绍了兰州重离子加速器控制系统中分离扇回旋加速器 (SSC)注入引出静电偏转板控制系统的硬件结构和软件设计。该控制系统实现了对位置调整电机的计算机控制和 Windows界面操作 ,使SSC注入引出位置调整更加方便和准确。

HIRFL-CSR实验环内靶系统

兰州重离子加速器冷却储存环 (HIRFL CSR)的内靶系统 ,是用于为实验环内的物理实验提供厚度为 10 11— 10 13 atoms/cm2 的团簇靶和极化靶 .采用超声喷气技术获得团簇粒子束 ,采用Stern Gerlach方法获得极化氢束和极化氘束 .