A pulsed bending magnet for the beam switchyard area of the Stanford two-mile linear electron accelerator /

"AEC Contract AT(04-3)-400."

The IFUSP race-track microtron booster accelerator end magnets antisymmetric perturbations

We will present measurements and calculations related to the antisymmetric perturbations, and comparisons with the symmetric ones, of the IFUSP race-track microtron booster accelerator end magnets. These perturbations were measured in planes situated at +/-12 mm of the middle plane, in a gap height of 4 cm, for a field distribution of about 0.1 T. The measurements were done in 1170 points, separated by a distance of 8 mm, using an automated system with a +/-1.5 mu T differential Hall probe. The race-track microtron booster is the second stage of the 30.0 MeV electron accelerator under construction at the Linear Accelerator Laboratory in which the required uniformity for the magnetic field is of about 10(-3). The method of correction employed to homogenize the IFUSP race-track microtron booster accelerator magnets assures uniformity of 10(-5) in an average field of 0.1 T, over an area of 700 cm(2). This method uses the principle of attaching to the pole pieces correction coils produced by etching techniques, with copper leads shaped like the isofield lines of the normal component of the magnetic field measured. The ideal planes, in which these measurements are done, are calculated and depend on the behavior of the magnetic field perturbations: symmetric or antisymmetric with reference to the middle plane of the magnet gap. These calculations are presented in this work and show that for antisymmetric perturbations there is no ideal plane for the correction of the magnetic field; for the symmetric one, these planes are at +/-60% of the half gap height, from the middle plane. So this method of correction is not feasible for antisymmetric perturbations, as will be shown. Besides, the correction of the symmetric portion of the field distribution does not influence the antisymmetric one, which almost does not change, and corroborates the theoretical predictions. We found antisymmetric perturbations of small intensity only in one of the two end magnets. However, they are not detected at +/- 1 mm of the middle plane and will not damage the electron beam.

大功率电子加速器的辐射灭菌效果研究

To study the effects of radiation sterilization of the electron beam,the three species of microorganisms,Escherichia.coli,Staphylococcus aureus and Proteus vulgaris were irradiated with the electron beam,delivered by the electron accelerator independently developed by the Institute of Modern Physics,Chinese Academy of Sciences,and the changes of superoxide dismutase(SOD) activity of these irradiated microorganisms were also tested.The results indicated that the Staphylococcus aureus were fully radio-sterili...中文摘要：在中国科学院近代物理研究所自行研制的大功率电子加速器上,研究了不同辐照剂量的电子束对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和变形杆菌3种微生物的杀灭效果,同时检测了辐照后菌体超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果显示:辐照剂量达到2.0 kGy时,可完全杀灭金黄色葡萄球菌,2.2 kGy时可完全杀灭大肠杆菌和变形杆菌;辐照对3种微生物的SOD活性有较显著的影响。

三相高压变压器型电子加速器性能研究

在当前国际上，强流大功率电子加速器的研究是应用于辐射行业辐射源的一个主要研究方向。内置加速管三相高压变压器型电子加速器与外置加速管强流大功率电子加速器相比，具有结构紧凑、造价低、结构简单等特点。本文对内置加速管三相变压器型电子加速器在研制过程中出现的高压击穿频繁、高压硅堆的损坏率高、能量脉动高、引出窗束流损失大等问题进行了研究，提出并实施了改进措施，得到了较好的调试结果。并对存在的问题进一步提出了改进方案。首先介绍了内置加速管三相变压器型电子加速器的原理、结构及组成。在此基础上，针对在加速器调试过程中出现的经常性高压击穿等严重制约加速器正常运行的问题，通过对三相高压变压器型的高压发生器在变压器特性分析、气体绝缘和电场分布计算、高压电极形状优化、过电压分布的计算、正常工作时的仿真，提出了改进方案。经过改进后，从调试结果来看，所设计的高压发生器能够正常稳定的工作。研究了作为高压发生器易损坏的关键部件之一的高压整流硅堆的性能。根据硅堆内部的结构和在高压发生器中所处的位置，合理的建立了等效电路，并对电路中各结构电容在硅堆耐高压方面的作用进行了详细的理论计算和分析。对硅堆内部管芯的排列及在加速器中的摆放位置提出了改进方案，经过改进，提高了硅堆的耐压值，也保证了高压发生器的正常稳定运行。对于加速器引出窗束流损失大和能量脉动高的问题，用PBGUN程序计算了优化后的阴极鼻锥聚束极结构在强流状态下的束流轨迹和加速管出口处的束斑；对能量脉动测量做了分析，并得到较真实的脉动值。论文最后对内置加速管三相变压器型电子加速器在整体调试中存在电子束受到变压器杂散磁场影响的问题做了介绍，提出了分离式的改进结构

高压变压器型电子加速器理论与实验研究

根据工业辐照对大功率电子加速器的需求，中科院近物所开展了高压变压器型DG系列电子加速器的研制。本文的主要工作是围绕其中两个型号DG-1.2（1.2MeV/40mA）和DG-2.5（2.5MeV/40mA）的研制及产业化而展开的研究。该类型电子加速器具备技术和市场优势， DG系列的研制成功，必将推动我国辐照加工业的发展。论文重点研究了基于空心变压器结构高压发生器的性能，改进了线圈、磁路结构，提高了发生器耦合效率；优化了高压电极结构，改善了电极周围电场分布，提升了发生器的绝缘性能，并评估了发生器高压击穿故障时的特性；选取了匹配的无功补偿方式，提高了发生器的功率因数。设计出新型热辐射间热式强流电子枪，研究了六硼化镧、六硼化镧钡两种材料热阴极的发射特性，均获得300mA以上的稳定束流发射。分析了DG型束流加速、传输结构，改进了引出系统结构，提高了束流引出效率；构建了基于PLC的工业化加速器控制系统，运行状况良好。通过专家测试，DG-1.2型已经达到设计参数1.2MeV/40mA，并能够稳定运行在1.2MeV/50mA；DG-2.5型，1.6MeV/30mA下通过测试，能够调试到2.0MeV/40mA。 最后，分析了DG系列电子加速器的进一步发展方向，初步确定了DG加速器的产业化目标

大功率电子加速器的预研与束流传输的研究

电子束辐照烟道气脱除502和NOx技术是一项将辐射物理和辐射化学紧密结合的高新技术。该项技术自1970年被提出后，经历了20多年的逐步发展，已进入了工业装置阶段。目前，在美国、德国、日本、波兰和我国的成都热电厂等处建立了中试厂和工业示范厂。当前在国际上，对一该项目的关键部件电子加速器有两种方案：即日新公司的高压变压器方案和以俄罗斯新西伯利亚核物理研究所的ElV型加速器为代表的谐振变压器型。根据目前国内的实际状况和满足我所及在兰州各研究所的物理实验的需要，中利4院近代物理所在已有技术力量的基础上，并在国家计委的大力支持下，立项研制大功率谐振变压器型电子加速器。这篇论文首先对1.5Mev/300mA三相谐振变压器型电子加速器的高压电极表面电场强度、分布电容、电感、三相谐振频率等作了预研。在此基础上，着重对强流静电加速管轴上电位和电场分布、平面电子枪的实际电流密度、电极膜孔透镜对束流的聚焦性能、加速管中电子轨迹和出射斜率、球面阴极的电子光学特性等作了详细的计算和分析，从计算得到的结果来看，所设计的电场能够满足束流传输的要求。另外，还对加速管非均匀场对电子负载的抑制作用，离子反轰阴极作了初步研究。论文的另一个重点是研究了静电加速管中强流电子束的空间电荷效应。根据实际情况，合理地建立了物理模型。并对模型上的4个不同位置的束内外径向电位分布、空间电荷对轴＿L电位的影响，以及空间电荷力对束流传输的影响等进行了详尽的理论计算和分析。在对轴上电场分布进行分析时，发现可以将电场沿轴向分为3个区域，并认真对每个区域的作用作了详细的分析说明。特别指出了，强流静电加速管的设计关键在加速管的前端，与弱流加速管相比，前者的变化幅度要大得多。论文最后对大功率电子加速器部件的加工和三相谐振变压器高压发生器模拟实验结果给予了介绍和分析。

The end magnets of the IFUSP race-track microtron booster

The end magnets of the IFUSP race-track microtron booster, second stage of the electron accelerator under construction at the Linear Accelerator Laboratory, are presented. They deflect, focus and return the beam to the accelerating section. Details about the project are discussed, Poisson code was used to give the final geometry of the end magnets. The end magnets incorporate auxiliary pole pieces (clamps) which create a reverse fringe field region that avoids the beam vertical defocusing and reduces the horizontal displacement produced by extended fringe fields (EFF). The small gap height used for the clamps provided reverse field distributions with fringe fields of short extensions, avoiding the traditional use of inactive clamps. Measurements and calculations concerning particle trajectories and reverse field distribution are presented. The floating wire technique, employing an original procedure to register orbits, was used to corroborate the calculated beam trajectories and represents a good experimental option in the lack of the accelerator beam. The experimental results showed agreement of about 0.1% with the calculations.

Correcting coils in end magnets of accelerators

We present an empirical investigation of the correcting coils behavior used to homogenize the field distribution of the race-track microtron accelerator end magnets. These end magnets belong to the second stage of the 30.0 MeV cw electron accelerator under construction at IFUSP, the race-track microtron booster, in which the beam energy is raised from 1.97 to 5.1 MeV. The correcting coils are attached to the pole faces and are based on the inhomogeneities of the magnetic field measured. The performance of these coils, when operating the end magnets with currents that differ by ±10% from the one used in the mappings that originated the coils copper leads, is presented. For one of the magnets, adjusting conveniently the current of the correcting coils makes it possible to homogenize field distributions of different intensities, once their shapes are practically identical to those that originated the coils. For the other one, the shapes are changed and the coils are less efficient. This is related to intrinsic factors that determine the inhomogeneities. However, we obtained uniformity of 0.001% in both cases. © 1998 The American Physical Society.

Conservação de abacate ‘Hass’ e guacamole por irradiação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mylar Secondary Emission-energy Distribution and Yields

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade pós-colheita de abacates "hass" mantidos em temperatura ambiente e tratados com diferentes radiações

This study aimed the avocado ‘Hass’ conservation with the use of radiation. We performed two experiments: Experiment I – fruits irradiated with different doses of cobalt-60 gamma irradiation(0,0; 0,2; 0,4; 0,6 e 1,0 kGy); Experiment II – fruit irradiated by electron accelerator in different doses (0,0; 0,48; 0,8; 1,12 e 1,45 MeV), both maintained at room temperature of 21±1 °C and at relative humidity of 79±5 %. Antioxidant capacity, total phenolic compounds, fresh weight loss, and respiration rate evaluation were performed every three days for 12 days. The experimental design was completely randomized with three replicates per treatment. For statistical analysis, the Tukey test at 5% probability was employed. Under the conditions in which the experiments were performed, the results showed that the gamma radiation use retained the fruits for 12 days, regardless the doses applied. The radiation by electron accelerator use also promote the fruits preservation, regardless the doses employed.

Aufbau und Inbetriebnahme eines Protonen-Polarimeters an MAMI und Messung der Proton-Polarisation in der Reaktion p (e,e'p) pi 0 in paralleler Kinematik im Bereich der Delta(1232)-Resonanz

Das Detektorsystem des Spektrometers Ader Drei-Spektrometer-Anlage am MainzerElektronenbeschleuniger MAMI wurde im Rahmen dieser Arbeitum ein Fokalebenen-Proton-Polarimeter (FPP) ergänzt.Dazu wurden zwei Horizontale Doppeldriftkammern entworfenund zusammen mit einem Kohlenstoffanalysator hinter derFokalebene des Spektrometers aufgebaut.Zur Berechnung der Spin-Präzession in den inhomogenenMagnetfeldern des Spektrometers wurde das Programm QSPINerstellt und damit eine Spin-Transfer-Matrix (STM) erzeugt,mit der über eine Fitprozedur die Polarisationskomponentender Protonen in der Streuebene an die im FPP gemessenenangepaßt werden können.Mit elastischen Elektron-Proton-Streuexperimenten wurdenfalsche Asymmetrien im FPP untersucht, die berechnete STMbestätigt, die inklusive Proton-Kohlenstoff-Analysierstärkeauf einen größeren Streuwinkelbereich erweitert und dasVerhältnis zwischen dem elektrischen und dem magnetischenSachs-Formfaktor des Protons gemessen.Zur Untersuchung der Coulomb-Quadrupol-Übergangsamplitudebei der Anregung des Nukleons zur Delta(1232)-Resonanzwurden in einem Pion-Elektroproduktions-Experiment am Protonmit dem FPP die Komponenten der Polarisation derRückstoßprotonen in paralleler Kinematik gemessen.

Messung des elektrischen Neutron-Formfaktors in der Reaktion 3 He(e,e'n)pp bei Q 2 = 1.58 (GeV/c) 2

Die elektromagnetischen Nukleon-Formfaktoren sind fundamentale Größen, welche eng mit der elektromagnetischen Struktur der Nukleonen zusammenhängen. Der Verlauf der elektrischen und magnetischen Sachs-Formfaktoren G_E und G_M gegen Q^2, das negative Quadrat des Viererimpulsübertrags im elektromagnetischen Streuprozess, steht über die Fouriertransformation in direkter Beziehung zu der räumlichen Ladungs- und Strom-Verteilung in den Nukleonen. Präzise Messungen der Formfaktoren über einen weiten Q^2-Bereich werden daher für ein quantitatives Verständnis der Nukleonstruktur benötigt.rnrnDa es keine freien Neutrontargets gibt, gestaltet sich die Messung der Neutron-Formfaktoren schwierig im Vergleich zu der Messung am Proton. Konsequenz daraus ist, dass die Genauigkeit der vorhandenen Daten von Neutron-Formfaktoren deutlich geringer ist als die von Formfaktoren des Protons; auch der vermessene Q^2-Bereich ist kleiner. Insbesondere der elektrische Sachs-Formfaktor des Neutrons G_E^n ist schwierig zu messen, da er aufgrund der verschwindenden Nettoladung des Neutrons im Verhältnis zu den übrigen Nukleon-Formfaktoren sehr klein ist. G_E^n charakterisiert die Ladungsverteilung des elektrisch neutralen Neutrons und ist damit besonders sensitiv auf die innere Struktur des Neutrons.rnrnIn der hier vorgestellten Arbeit wurde G_E^n aus Strahlhelizitätsasymmetrien in der quasielastischen Streuung vec{3He}(vec{e}, e'n)pp bei einem Impulsübertrag von Q^2 = 1.58 (GeV/c)^2 bestimmt. Die Messung fand in Mainz an der Elektronbeschleunigeranlage Mainzer Mikrotron innerhalb der A1-Kollaboration im Sommer 2008 statt. rnrnLongitudinal polarisierte Elektronen mit einer Energie von 1.508 GeV wurden an einem polarisierten ^3He-Gastarget, das als effektives, polarisiertes Neutrontarget diente, gestreut. Die gestreuten Elektronen wurden in Koinzidenz mit den herausgeschlagenen Neutronen detektiert; die Elektronen wurden in einem magnetischen Spektrometer nachgewiesen, durch den Nachweis der Neutronen in einer Matrix aus Plastikszintillatoren wurde der Beitrag der quasielastischen Streuung am Proton unterdrückt.rnrnAsymmetrien des Wirkungsquerschnitts bezüglich der Elektronhelizität sind bei Orientierung der Targetpolarisation in der Streuebene und senkrecht zum Impulsübertrag sensitiv auf G_E^n / G_M^n; mittels deren Messung kann G_E^n bestimmt werden, da der magnetische Formfaktor G_M^n mit vergleichsweise hoher Präzision bekannt ist. Zusätzliche Messungen der Asymmetrie bei einer Polarisationsorientierung parallel zum Impulsübertrag wurden genutzt, um systematische Fehler zu reduzieren.rnrnFür die Messung inklusive statistischem (stat) und systematischem (sys) Fehler ergab sich G_E^n = 0.0244 +/- 0.0057_stat +/- 0.0016_sys.