摘要：激光加速器通过激光打靶产生高能带电粒子,是一种极具潜力的新型加速器.与“靶”相关的科学与技术,对激光加速器性能的提升、设备的实用化与普及起着至关重要的作用.本文概述靶科学与技术对激光加速器的重要意义,探讨其中的关键问题,着重介绍北京大学重离子物理研究所研究团队在相关领域取得的进展.通过与纳米科技结合,我们创立发展了碳纳米管靶体系,成功解决了临界密度靶难题;设计并构建双层纳米靶,实现了重离子级联加速过程,解决了短脉冲激光加速重离子/超重离子时高效电离与长时间加速难以兼得的瓶颈问题,创纪录地获得了580 MeV碳离子与1.2 GeV金离子;攻克了高品质靶材批量制备、靶材损伤阈值测控、高精度瞄靶、重频打靶等关键技术,有力推动了激光离子加速器实用化进程.

摘要：用于中子照相的2MeVRFQ加速器须注入50mA@50keV的脉冲D+离子束,束流占空比为1/10,发射度0.2π·mm·mrad,α=1.93,β=5.16cm/rad。为此,我们建立了两台基于2.45GHz的永磁微波离子源实验台。当微波功率小于450W时,引出氢离子流的总流强大于80mA,质子比好于90%,束流的归一化均方根发射度约为0.2–0.3π·mm·mrad。LEBT(低能束流输运线)实验台使用一个半包围结构螺线管磁透镜,束流传输效率大于80%。为优化源体设计,对源室尺度和放电室内衬材料研究,为源体的优化提供了依据。

摘要：目前有关中子/伽马甄别的方法在一些较极端的环境如空间粒子能谱测量中,由于测量时间长、环境复杂等原因,难以满足需要。本文研究一种基于频率比较分析的中子/伽马甄别方法,对该方法模拟电路的实现方式进行研究,并将其与频率梯度分析法进行了对比。结果表明,该方法拥有更好的甄别性能,既可通过数字电路实现粒子实时甄别,也可通过简单的带通滤波器实现实时甄别,有望应用于空间粒子测量以及探测系统小型化设计中。

摘要：为推动北京大学超导加速器实验装置不断向强流目标迈进,提出100 W红外高重频光阴极驱动激光的设计方案,主放大器采用先进的光子晶体增益光纤,保证输出光束的质量。对激光系统中的关键问题,如各部分功率指标、脉冲展宽和压缩、激光耦合等进行了设计,并且考虑了激光的非线性影响。为实现强流加速器开机运行所必备的诊断模式,也提出了对于高重频激光进行两级选频的独特设计方案。将高速的SOA光开关和低速的声光调制器相结合,产生宏脉冲结构的输出激光,从而实现加速器在诊断模式下的运行。

摘要：为粒子加速器提供束流的装置称为注入器.提供的束流能量低于100 keV,流强在mA量级的注入器被定义为低能强流(LEHC)注入器.该种注入器具有结构简单,注入束流流强高以及束流调节方便等优点.本文将从结构及设计要点等方面对该类型注入器进行回顾.

摘要：目的:探讨增加体表辅助摆位线对肺上叶肿瘤放射治疗摆位精度的影响。方法:选取120例肺上叶肿瘤放射治疗患者,按照治疗中摆位方式的不同,将采用常规摆位线联合辅助摆位线摆位的患者纳入联合摆位组(60例),将仅采用常规摆位线摆位的患者纳入常规摆位组(60例)。两组患者治疗前均行锥形束CT(CBCT)扫描,CBCT图像与定位CT图像进行骨性配准靶区微调后获取x(左右)、y(升降)、z(进出)和Rtn(旋转)4维方向的CBCT配准结果,配准结果绝对化后用于量化摆位精度,分别对两组患者摆位精度和摆位异常分布情况进行比较分析,应用曼恩-惠特尼U检验和x^(2)检验比较两组差异。结果:联合摆位组x、y、z和Rtn方向摆位精度均优于常规摆位组,且x方向差异有统计学意义(Z=-2.476,P<0.05),摆位异常分布联合摆位组4维方向均优于常规摆位组,在x方向、z方向差异具有统计学意义(Fisher确切概率检验,P<0.05)。综合4维方向摆位异常累积分布联合摆位组优于常规摆位组,差异具有统计学意义(x^(2)=10.096,P<0.05)。结论:肺上叶肿瘤患者增加体表辅助摆位线摆位,在一定程度上能够提高摆位精度和摆位重复性,具有一定临床应用价值。