快中子束流稳定性的提高及旋转靶系统

利用T(d,n)~4He反应作小角散射实验时,关联中子束的漂移成为影响实验稳定性的重要因素。文章给出了提高关联束稳定性和延长氚钛靶寿命的方法,详细介绍了旋转靶系统。

Ｓ波段驻波加速管热测实验台

本文概述了Ｓ波段驻波加速管热测实验台的建立和改进结果，该实验台在教学，科研和开发中起到非常重要的作用。

X波段2 MeV驻波电子直线加速管研制和测试

为发展结构更加紧凑的小型医用电子直线加速器，开展了Ｘ波段驻波电子直线加速结构的研究。设计制造了一只工作频率为９３１６ＭＨｚ、管长约１５ｃｍ的２ＭｅＶ全密封轴耦合驻波电子直线加速管。热测出束实验馈入０．６８ＭＷ微波功率，负角注入１７ｋｅＶ电子束，获得脉冲流强＞９０ｍＡ、俘获效率好于３０％、能量达２．４ＭｅＶ的电子束流。未用任何外聚焦磁场，出口束靶点直径＜０．７ｍｍ。

紧凑型单能伽马射线源

基于高亮度电子束与超短强激光相互作用的逆康普顿散射X/γ射线源具有单色性好、能量可调、偏振可控等特点,在核安全及核安保领域具有广泛的应用前景。清华大学将研制国际上首套能量达MeV的紧凑准单能伽马源装置并开展包括先进辐射成像、基于核共振荧光的物质分析检测等应用工作。给出该光源设计方案,以及针对其关键性能指标进行的优化及光源最终性能指标。目前已完成光源的设计,正在进行部件的加工采购,预计将于2023年启动装置的安装调试工作,于2025年完成项目的调试和验收。

叠片法测量脉冲X射线源焦斑

介绍了叠片法测量脉冲X射线源焦斑的原理。对确定结构和尺寸的金属、薄膜叠片及测试系统布局,数值计算了叠片法的空间分辨及对均匀分布线光源的输出响应,得到响应曲线半高宽与焦斑尺寸的对应关系。计算结果表明,叠片法不适用于测量小于2 mm的焦斑。在感应电压叠加器上开展了阳极杆箍缩二极管实验,采用叠片法测量二极管X射线源轴向焦斑,与针孔照相结果基本相符,说明叠片法可用于脉冲X射线源焦斑尺寸测量。

微机控制阶梯波慢扫描电路

本文介绍了在相对论电子束起初发射度测量系统中我们研制的微机控制阶梯波慢扫描电路工作原理

在电子驻波直线加速器上获得小束斑电子束

近年来高效率探测器阵列数字辐射阳相技术（ＤｉｇｉｔａｌＲａｄｉｏｇｒａｐｈ）已经用于无损探伤实时在线图象处理检测。厚而重的关键部件的微小缺陷，需要用加速器产生的高能电子束作为焦点打靶产生Ｘ射线进行无损探伤检测。为配合开展高精度的在线ＤＲ实时图象处理无损检测技术的研究，在４ＭｅＶ驻波直线加速器（ＳＷＬｉｎａｃ）后加一个聚焦单元压缩束流束径。计算表明：在分离系统状况下，电子穿过两层钛富与空气层，再进行聚焦，获得小束斑电子束较为困难；将聚焦单元和加速器连成同一真空系统整体聚焦引出束流，可以得到束斑直径约０．２ｍｍ，打靶产生Ｘ射线剂量满足ＤＲ技术检测。另外，还提出了从改进加速器的结构、控制发射度增长获得电子束小束斑的研究方向。

汤姆逊散射初步实验设计

基于汤姆逊散射的 X 射线源具有一些现有 X 射线源所不具备的优点,因而具有广泛的应用前景。我们将利用现有的 16 MeV 返波型行波加速器与纳秒激光器进行汤姆逊散射初步实验。本文给出了即将进行的该初步实验的理论计算及整体方案,并对在实验中可能出现的问题的解决方案进行了讨论。

无损检测用加速器束流稳定性分析系统的研制

介绍了单道脉冲幅度分析系统对电子直线加速器每个宏脉冲内产生的电子束流稳定性的实时测量方法和对打靶产生的X射线剂量率进行动态监测的分析处理系统的研制与开发。介绍了单道分析器的原理和硬件组成。后端软件使用面向对象的VisualC++.net开发完成,软件采用图形化软面板,所有控制和结果显示在计算机屏幕上。系统具有可靠性好、精度高、测量直观、应用软件的界面友好等优点。

西安200MeV质子应用装置的建设及调试

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置。该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线。XiPAF引出能量在10~200 MeV之间连续可调,每周期环中累积的粒子数大于1×10^(11),是我国当前已建成的能量最高的辐射模拟专用的质子实验装置,可极大缓解我国单粒子效应实验机时严重不足的局面,在宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究和考核评估方面发挥重要作用,为我国抗辐射加固技术研究及核心器件的自主可控发展提供重要技术支撑。同时,该装置还可用于开展辐射测量与诊断技术、核数据获取、材料辐射效应及生物辐射效应等方面的研究工作,是一个多学科的辐射物理应用与研究平台。

相对论电子束真实发射度在线磁扫描测量系统

介绍了清华大学研制的相对论电子束（４～１０ＭｅＶ）真实发射度的测量系统，利用该系统测量了４ＭｅＶ驻波电子直线加速器的真实发射度，并且研究了该系统的测量误差和测量范围，实践表明。

圆筒状马鞍型线圈磁场分析

本文从定量分析的角度，对圆筒状马鞍型线圈的直导线圈、两端弧线圈、整体线圈的磁场进行了分析．

厚针孔成像动态监测高能加速器束斑系统

为了方便地测量封有内靶的高能电子加速器束斑 ,采用了一种基于厚针孔成像技术的动态监测系统 .本文给出了采用该系统在 15MeV电子直线加速器束流打靶后的束斑测试结果 ,并简要介绍了成像原理和处理办法 .通常的“三明治”方法需要冲洗X光胶片 ,整机调试时更要多次冲洗 ,效率较低 .与之相比厚针孔成像方法可以实时成像 ,配合调机及时观察束斑的变化情况 ,使加速器参数调整有的放矢 ,提高了调机效率 .

轫致辐射靶的发射率及角分布分析

计算了不同能量下,几种常用单靶(W,Cu,Ta,Au)的X射线前向发射率和角分布,从理论分析和蒙特卡罗方法模拟计算两方面分析了产生的X射线发射率及其角分布与靶参数和束流参数的关系, 并与已发表的数据及实验结果比较,结果一致,可为设计产生X射线的电子加速器及靶提供参数依据。

1．6cell光阴极微波电子枪冷测及初步高功率实验研究

介绍了清华大学加速器实验室BNL／KEK／SHI型1．6cell微波枪调谐以及老练的初步结果．调谐过程中,测量了耦合孔尺寸与外部品质因数之间的关系;给出了0模和π模的频率、单腔频率以及场分布．目前,该微波电子枪正在进行高功率微波老练,给出了该枪初步的微波老练的情况及测量结果．

汤姆逊散射X射线源初步实验中电子束参数测量及其对X射线性能影响的研究

为了准确计算和分析汤姆逊散射X射线源初步实验中产生的X射线参数,对实验中所用的 16MeV返波行波加速器产生的电子束参数进行了测量．并通过模拟程序计算和分析了在该参数下初步实验中产生的X射线的参数．

CT靶物质的辐射特性研究

采用Monte Carlo模拟程序MCNP4B对电子-光子在CT靶物质中的耦合输运进行了模拟．对几种靶的光子效率和X射线前向性随靶厚度变化进行了计算和分析．模拟计算结果表明,与电子加速器中常用的Au,W等高Z靶相比,Cu靶具有特殊的辐射物理性质:1)光子效率对Cu靶厚度不敏感．通常,对于高Z靶,光子效率在靶厚度为某特定值时达到最高值,然后随靶厚度增加而迅速减小;而对于Cu靶,光子效率在达到最大值后,靶厚度再增加时,光子效率仅略有减小,且变化趋于平缓．2)电子束轰击Cu靶时,虽然光子效率较低,但是角分布具有很好的前向性,且前向剂量率可与Au靶、W靶相当．实验结果表明,用能量为20MeV的电子轰击Cu靶时,前向0°附近的X射线剂量率达到并超过了用W靶时的结果,而且剂量率角分布比W靶的前向性好．

基于CT算法的束团横向相空间测量

精确测量束团的发射度和横向相空间,在高亮度电子束的产生和应用中具有重要意义．传统测量方法在测量发射度时需要对束团在相空间内分布进行初始假设,且只能给出相椭圆的twiss参数；基于CT(computerized tomography)算法的束团横向相空间测量方法无需先验假设,能给出粒子在相空间内的真实分布,测量结果更为精确．介绍了基于CT算法的束团横向相空间测量的原理和初步实验结果,并与四极透镜扫描法测量的结果进行了比较．

低能段的光学渡越辐射

光学渡越辐射（ＯＴＲ）作为中高能段束流诊断方法，已被广泛地研究。低能ＯＴＲ的分布不像高能时那样集中于反射方向附近一个极小的角度内，而是在沿反射方向的很大的立体角内分布，且斜入射时强度分布极不对称。这使低能ＯＴＲ 的实验装置与高能时有些不同。为此，从Ｍａｘｗ ｅｌｌ＇ｓ 方程组出发详细推导了电子斜入射时适用于各能段的光学渡越辐射光强的空间分布公式。以此为基础建立了实验装置，并利用ＣＣＤ摄像机得到了４ ＭｅＶ 电子束流的ＯＴＲ光斑。

电子加速器屏蔽室空间散射的蒙特卡罗计算

为解决电子直线加速器屏蔽室的空间散射计算相关问题 ,采用蒙特卡罗程序MCNP4B进行模拟 ,使用分步计算的方法 ,结合分裂和轮盘赌技巧 ,计算出 9MeV驻波直线加速器运行时的空间散射剂量率大小 .并实际测量了加速器运行时屏蔽室周围距地面上方 1m处的空间散射剂量分布 .将计算得到的结果、计算空间散射的经验公式结果和实际测量的结果三者进行了比较分析 .结果表明 :蒙特卡罗方法计算值比较符合实际测量值 ,经验公式计算值则存在一定的偏差 .