摘要：负氢离子源是强流质子回旋加速器的核心设备之一,其性能指标很大程度上决定了加速器最终束流的流强与品质。本文介绍了一种运用于强流质子回旋加速器上的多峰场负氢离子源的设计与实验研究,针对强流质子回旋加速器的高流强需求,通过深入研究高密度等离子体的产生和约束、高效虚拟过滤场、强流负氢离子引出等关键问题,解决制约提高负氢束流强度的瓶颈,在中国原子能科学研究院原有15 mA多峰场负氢离子源的基础上,基本保留原有的多峰场设计,通过采用四圆环灯丝结构,优化虚拟过滤场和引出结构,并改善真空系统,将平均引出束流提高至21 mA,实现了我国加速器领域灯丝驱动直流负氢离子源20 mA流强的突破。

摘要：在加速器技术研究中,束流发射度是反映束流品质的重要物理参数,也是加速器和束流传输线设计的重要依据。100MeV回旋加速器采用18mA强流负氢离子源来产生负氢束,为了准确测量离子源的发射度,研制了一台强流负氢离子源发射度测量仪,介绍了其基本原理、机械设计和实验结果,得到了离子源的发射度信息,为100MeV回旋加速器的设计提供了发射度参数。

摘要：为满足放射性核素生产及科研的需求,中国原子能科学研究院设计了一台可加速H-与D-离子,双向剥离引出最高能量为70MeV的质子束或者35MeV的D束的紧凑型回旋加速器及配套束流输运系统。设计要求靶上束斑直径40mm,均匀度好于95%,靶后180mm范围内束流包络变化小于±1%以提高放射性核素的生产效率、延长靶的使用寿命。为此设计了旋转扫描磁铁,利用周期旋转的垂直于束流方向的二极场使束流在靶上进行扫描以达到均匀化。在考虑了光学匹配过程中引出区主磁铁的边缘场以及引出开关磁铁带来的色散效应的基础上研究了粒子在靶上的分布,并使束流在靶上成腰。

摘要：100MeV强流质子回旋加速器设计的引出质子束流强为大于200μA,并计划提供脉冲束流．轴向注入系统设计有两条注入线,即1#和2#注入线．1#注入线利用负氢束的中性化以解决强流连续束流的注入,为保证达到高中性化程度,横向聚焦均采用磁元件;2#注入线的设计目的主要是提供一定流强的脉冲化束流,由于脉冲化负氢束的中性化过程难以建立,因此,横向聚焦元件均为静电元件．两条线合理的结构设计使得注入系统可方便切换运行模式．采用包含空间电荷力的光学计算程序,匹配不同中性化程度的注入束流光学特性,匹配工作的重点在于高达40°的高频相位接收度．从离子源出口到粒子加速前15圈的连续匹配计算结果表明:所设计的注入系统可有效地控制束流包络,减少束流损失; 中心区高的高频接收度使设计的100MeV质子回旋加速器具有加速强流负氢束的能力．

摘要：中国原子能科学研究院正在建造一台100MeV,200μA的强流质子回旋加速器,需要使用束流调试靶来调试加速器,为此设计了一套束流功率为20kW的质子束调试系统。对该系统的束流输运线、靶材料的选取、靶结构、水冷计算、屏蔽结构等作了介绍。给出了整条束流输运线的匹配计算结果;通过对质子打靶后的中子产额、角通量、靶的活化等方面的比较,最终选用铝作为靶材料;根据加速器引出束流能量和功率,设计了分层式靶结构,同时对靶进行了水冷计算;打靶产生的出射粒子平均能量较高,导致产生的辐射剂量很大,考虑到对环境与工作人员的影响及费用,需要对其进行局部屏蔽,给出了屏蔽计算结果及屏蔽结构的设计。

摘要：100 MeV回旋加速器是中国原子能科学研究院(CIAE)串列加速器升级工程(BRIF)中最主要的工艺系统,技术要求高,系统复杂,质量控制难度大。为保证回旋加速器顺利出束,采取了一系列管理和技术措施,保证回旋加速器的质量,尤其对主要的工艺设备(离子源、主磁铁、高频系统、真空系统等),在设计、制造、安装调试各阶段均采取了有效方法实施控制,并取得成功。

摘要：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。

摘要：离子源是强流质子回旋加速器的核心设备之一,它的性能指标对最终束流大小和质量都有重大影响.文章介绍了一种运用于强流质子回旋加速器上的多峰场负氢离子源的设计与加工情况,该离子源主要是通过深入研究高密度等离子体产生技术、长寿命大直流灯丝电子发射技术、磁约束技术、虚拟过虑技术、残留气体与电子剥离的控制技术,以及离子引出技术等,在中国原子能科学研究院原有10mA离子源基础上建立负氢离子源,实验研究低能、强流束的实验匹配与调试技术,将平均引出束流提高到15—20mA.

摘要：由于BNCT回旋加速器的磁间隙极小,为满足磁场测量要求,本文设计、研制了一套用于BNCT回旋加速器磁场自动化测量的装置。测量过程由测量臂的径向运动和角向运动来实现,径向和角向的运动均采用步进电机实现,在上位软件上实现位置上的半闭环控制,最终,通过相应的控制算法,将实际径向精度稳定在±110μm以内、实际角向精度稳定在±20″以内。同时,为了缩短测磁时间,优化了运动控制算法,编写了相关控制程序和上位机操作软件,最终解决了回旋加速器测磁过程中定位精度低、耗费时间长等问题。经过多次测磁过程的验证,该系统能够进行磁场的自动测量,并且过程中也无需人工干预,工作稳定,满足测磁精度和时间的需求。

摘要：中国原子能科学研究院于1994年研究建成我国第一台医用强流回旋加速器CYCIAE-30及配套放射性同位素生产线,目前为了增加气体靶以生产新品种医用同位素,在原有束流输运线的基础上开展了束流输运系统的升级改造方案设计,包括束流线的总体布局考虑和光学设计,并根据束流光学设计的结果,进行了新增束流线上电磁元件的设计.在物理设计的基础上,还进行了施工设计以及各分系统的加工、调试、安装,并以物理设计得到的参数为依据进行了束流调试,靶上得到的束斑与理论值有较好的符合,满足设计要求.