摘要：根据合肥光源升级改造的要求,为进行合肥光源注入器的束流位置、发射度和能散的非拦截测量,设计了新的条带束流位置检测器(BPM)和八电极束流能散检测器(BESM)。计算了条带BPM和八电极BESM通过电信号提取σx2-σy2以及灵敏度的公式。通过条带电极的时域频率分析、阻抗匹配等计算确定了两个检测器的具体物理参数。在CST microwave studio中按照计算的物理结构进行建模仿真,得到了电极间的耦合且考虑了电极耦合对灵敏度的影响。计算了条带BPM的位置分辨率,符合设计要求。

摘要：针对合肥光源高亮度注入器设计了一种四轴对称八条带电极束流能散检测器(BESM),以实现束流能散的非拦截测量。理论推导了从BESM电信号中提取束流横向尺寸分量的公式。通过对BESM的灵敏度、阻抗匹配、电极的时域频域响应等的分析,确定了BESM的电极张角、半径、长度等各方面的物理参数。通过天线法对BESM进行了位置和四极分量的标定,得到了电中心相对于机械中心的偏移、BESM的位置灵敏度和四极分量灵敏度等参数。通过对多组电信号和位置信号的处理拟合出了机械位置与对数比电位置信号的相关多项式,并给出了四极分量关于束流横向尺寸、束流中心位置以及它们高次项的经验公式。

摘要：本文介绍了一套质子治疗输运线上的60°平行边二极磁铁的设计与优化过程。为了提高磁铁磁场质量,其横向场均匀度以及沿积分路径上的积分磁场均匀度均需要优化。根据70~250MeV的质子能量范围和1 500mm的偏转半径,二极磁铁的工作场强为0.80~1.62T。采用OPERA-2D/3D等软件进行设计与仿真计算,磁铁端部采用罗高斯基曲线进行切削以避免铁芯局部饱和,同时进行谐波削斜以减少积分场的四极、六极等高阶误差分量,保证积分场品质,最终在高、低场条件下,横向场相对误差≤±5×10^(-4),积分场相对误差≤±1×10^(-3),高阶谐波分量相对误差≤±5×10^(-4)。磁铁可以达到较高的中心磁场,满足结构紧凑的要求,适合应用于质子治疗的束线系统。